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Ertragsoptimierung der PV-Anlage am Deutschhaus-Gymnasium (DHG) in Würzburg im Projekt „Sonne in der Schule“ deutschhau

Ertragsoptimierung der PV-Anlage am Deutschhaus-Gymnasium (DHG) in Würzburg im Projekt „Sonne in der Schule“ www.deutschhaus.de. (1) In der Planungsphase. Die Ausrichtung des PV-Generator muss am geplanten Stand-ort zwischen S/SW und S/SO liegen.

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Ertragsoptimierung der PV-Anlage am Deutschhaus-Gymnasium (DHG) in Würzburg im Projekt „Sonne in der Schule“ deutschhau

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  1. Ertragsoptimierung der PV-Anlage am Deutschhaus-Gymnasium (DHG) in Würzburg im Projekt „Sonne in der Schule“ www.deutschhaus.de

  2. (1) In der Planungsphase • Die Ausrichtung des PV-Generator muss am geplanten Stand-ort zwischen S/SW und S/SO liegen. • Am DHG weist die Modulfläche optimal gen Süden.

  3. (1) In der Planungsphase • Den Montageort des PV-Generators so wählen, dass es zu keiner auch nur teilweisen Abschattung der PV-Module durch Objekte (z.B. Bäume, Maste, etc) kommt. • Mindestabstand L des PV-Generator berechnen mit der Formel L = H : tan , wobei H die Höhe des schatten-werfenden Objektes über der Unterkannte des Generators und  der niedrigste Sonnenstand im Winter ist. • Der PV-Generator ist am DHG völlig abschattungsfrei. Quelle: Siemens Solar

  4. (1) In der Planungsphase • Auf Zugänglichkeit des PV-Generators für Kontroll- und Wartungsarbeiten sowie zu Demonstrationszwecken im Rahmen des Fachunterrichtes achten. Am DHG steht die PV-Anlage gut zugänglich auf einem Flachdachbereich. • Der Wechselrichter sollte für die ständige Kontrolle der Daten gut sichtbar montiert sein. Am DHG ist er durch eine Glastüre gut sichtbar in einem kleinen Raum untergebracht. • Entscheidung zwischen manueller Messwerterfassung (energetisch günstiger) oder automatisiert mit PC: Am DHG werden aus didaktischen Erwägungen die Messdaten und Diagramme für die Schüler in den Pausen auf einem PC-Monitor gut sichtbar dargestellt .

  5. (2) In der Aufbauphase • Die Generator-Montage auf einem Flachdach mit Bodengestellen ist gefahrloser und vielseitiger (variabler Neigungswinkel) als auf einem Schräg-dach. • Montageanleitung wegen hoher Windlasten genau beachten. Quelle: Siemens Solar

  6. (2) In der Aufbauphase • Stand der Sonne (Höhenwinkel) über der Horizontalebene in Würzburg um 12:00 Uhr MEZ im Jahresverlauf: • Optimaler Neigungs-winkel des PV-Moduls bezüglich der Horizontalebene: • Die Optimierung des Ertrages erfordert eine monatliche Anpassung des Neigungswinkels des PV-Moduls.

  7. (2) In der Aufbauphase • Strangbeschaltung der Module genau befolgen. • Auf solide elektrische Installation achten. • Modulleitungen und Strangleitungen mit Aderendhülsen versehen (Minimierung des Übergangswiderstandes). • Kurze Kabellängen zwischen PV-Modulen und Generator-Anschlusskasten konfektionieren (Minimierung der Leitungsverluste). • Installation des Wechselstromkreises durch autorisierten Elektriker vornehmen lassen. • Endabnahme durch autorisierten Elektriker

  8. (3) In der Betriebsphase • Betriebsanleitung bei Inbetriebnahme der Anlage genau beachten. • Funktionstüchtigkeit des Wechselrichters regelmäßig (wöchentlich) kontrollieren. • Maximum-Power-Point (MPP): Optimaler Ertrag liegt nur dann vor, wenn der Solargenerator am Punkt maximaler Leistungsabgabe betrieben wird. Der Sinus-Wechsel- richter SPN 1100 von SIEMENS am DHG verfügt über eine auto- matische MMP-Regelung.

  9. (3) In der Betriebsphase • Reinigung der Modulflächen bei Staub, Vogelkot oder Schneebelag • Abschaltung des PCs zur automatischen Messwerterfassung in der Nacht mit Hilfe einer Zeitschaltuhr • Einschaltung des Monitors zur Datenanzeige nur werktags in den Pausen mit Hilfe einer Zeitschaltuhr

  10. (3) In der Betriebsphase • Den monatlichen Ertrag einer Solarzelle in Abhängigkeit vom Neigungswinkel gegen die Horizontale und vom Jahresverlauf zeigt beispielhaft das Diagramm (unten). • Am DHG ist aus Gründen der Praktikabilität ein fester aber optimaler Neigungswinkel von 30° gewählt. Quelle: Arbeitskreis Schulinformation Energie

  11. (4) Der Ertrag am DHG • Jährlicher PV-Ertrag und jährliche Globalstrahlung korres-pondieren seit 2000 gut miteinander. Der mittlere Wirkungs-grad η unserer PV-Anlage beträgt seither 9,4 %. • Vor 2000 gab es mehrmals Störungen im Wechselrichter, so dass die Anlage einige Wochen lang außer Betrieb war.

  12. (5) Daten zur Anlage am DHG Siemens 1,1 kWp PV-Anlage SNS 1100 für den Netzparallelbetrieb 10 Module M 110/24V mit je 1 m² Fläche unter 30° gegen die Horizontale geneigt, exakt nach Süden ausgerichtet, Siemens Sinus-Wechselrichter SPN 1000 Visualisierung unserer PV-Daten mit PC-Programm SOLARUS Leitung des PV-Projektes am DHG: StD Kurt Faber

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