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Homepage von Bernd H. Schlüter Physiking. Umweltwiss. Kontakt per E-Mail erstellt: 20-10-02 letzte Änderung: 23-10-02 |
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ABSTRACT Die Projektarbeit entstand im Rahmen des Forschungs- und Entwicklungsprojekts des RWE (Planungsphase Solaranlage Kobern-Gondorf), mit dem umfassende technische Erkenntnisse für den Betrieb von Stromerzeugungsanlagen mit Solarzellen gewonnen werden sollten. Der Bericht beinhaltet die Grundlagen geometrischer Betrachtungen zur Berechung des Sonnenstandes zu jedem Zeitpunkt auf der Erdoberfläche. Es wurde dazu ein Computerprogramm entwickelt, welches die als 'RWE-Sonnenstandsdiagramm' bezeichnete übersichtliche Darstellung der Tagesgänge des Sonnenstandes für ein Jahr ausgibt. Die Sonnenstrahlung setzt sich aus verschiedenen Strahlungskomponenten zusammen. Ausgehend von den Meßwerten der Einstrahlung auf eine horizontale Fläche lassen sich die Bestrahlungsstärken der Sonnenstrahlung auf eine beliebig orientierte Flächen umrechnen. Mit Hilfe der Einstrahlungsdaten des Test-Referenz-Jahre (TRY) der Meßstation 'Trier' des Deutschen Wetterdienstes wurden für die möglichen Flächenorientierungen die nutzbare Sonnenenergie im dazu entwickelten 'RWE-ISOLAREN-Diagramm' in Form von Linien gleicher Bestrahlung im Polarkoordinaten-System dargestellt. Zur Optimierung des Energiegewinns mit fest ausgerichteten Solarzellen läßt sich aus dem Diagramm die geeignete Ausrichtung ablesen. Die Ergebnisse für Trier zeigen, dass die optimale Ausrichtung für fest ausgerichtete Solarzellen auf der Nordhalbkugel nicht genau die Süd-Richtung ist, sondern die Standortumgebung und der Berechnungszeitraum Einflüsse (z. B. tageszeitabhängige Wolken- und Nebelbildung) auf die Sonneneinstrahlung haben und damit den maximalen Energiegewinn beeinflussen. Mit den Testdaten wurden Abweichungen der Sonnenenergie pro Jahr zwischen Süd- und optimaler Ausrichtung (Azimut 185°, Höhe 30°) von minus 2,5 % ermittelt. | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
© Bernd H. Schlüter |