Der Solardachrechner
Achtung: In Deutschland ist die Sonnenstrahlung durch die Bewölkung erheblich, Faktor zwei bis drei, reduziert.Aufruf für Mainz
Dachneigung: 30° nach Südenhttp://www.iaktueller.de/solar.php?SUED=30&o=50&NN=100
Aufruf für Marrakesch
Dachneigung: Flachdachhttp://www.iaktueller.de/solar.php?SUED=0&o=32&NN=466
Hinweis
Die Berechnungen können auch mit einem Python-Programm nachvollzogen werden.Erläuterungen zum Programm
Eine Solarzelle wandelt etwa 6 bis 14 Prozent der Lichtenergie direkt in elektrische Energie um (siehe auch Photovoltaik). Der Ertrag ist damit um so höher je mehr Sonnenstrahlung auf eine Solarzelle trifft. Diese Strahlungsmenge ist maximal, wenn die Solarzelle senkrecht zur einfallenden Sonnenstrahlung ausgerichtet wird. Bei nicht optimaler Ausrichtung der Solarzelle vermindert sich die Strahlungsenergie um den Wert der Cosinusfunktion beim Neigungswinkel zur Senkrechten.
Fest montierte Solarzellen auf
deutschen Dächern sind praktisch niemals optimal ausgerichtet,
sondern im besten Falle einmal im Jahr genau
senkrecht ausgerichtet. Besonders ungünstig sind in unseren
Breiten Flachdächer,
da die Sonne in Deutschland niemals im Zenit steht.
Der mittlere Betrag der Cosiunusfunktion sind 64 Prozent des Maximalwerts entsprechend optimaler Ausrichtung.
Das Sonnenlicht wird entsprechend der Masse der Luft, die das Sonnenlicht durchdringt, reduziert. Im Weltraum unmittelbar über der Erdatmosphäre beträgt die Leistung der Sonnenstrahlung 1367 Watt pro Quadratmeter. Bei einer Neigung zur Senkrechten von 43 Grad (1,5 AM) ist die Leistung auf 1000 Watt pro Quadratmeter durch die Absorption reduziert. Die Nennleistung oder Peakleistung (kwp) von Solarzellen ergibt sich bei 1000 Watt pro Quadratmeter, die in Deutschland fast nie erreicht werden. Weiter vermindert wird die Sonnenenergie durch die Bewölkung. In Deutschland wird daher weniger als die Hälfte des rechnerisch ohne Bewölkung möglichen Ertrags erreicht. Ohne Bewölkung kann der Ertrag zum Beispiel für ein Süddach mit 30 Grad Neigung für jeden Tag aus dem gemittelten Sonnenstand errechnet werden.
Das Solardach zur Erwärmung von Wasser
Ein Kilowatt pro Kilowattpeak entspricht einer Sonnenstrahlung von 1000 Watt pro Quadratmeter. Diese Strahlung kann statt zur Stromerzeugung mit geringeren Verlusten zur Erwärmung von Wasser genutzt werden. 4184 Watt, im Sommer entspricht dies vier Quaratmeter Kollektorfläche, können einen Liter Wasser in einer Sekunde um ein Grad erwärmen oder 300 Liter in 5 Minuten. Ein 300 Liter Speicher kann also am Tag erwärmt werden. Nicht die gesamte Strahlungsenergie kann jedoch in Wärme umgewandelt werden, aber die Effizienz, der Anteil der nutzbar gemachten Strahlung solarthermischer Anlagen ist weit höher als die von Photovoltaikanlagen.Ertragsrechnung für 365 Sonnentage im Jahr
Programm Solardach (Copyright 2010 Scheerer Software)Berechne mittlere Leistung in Watt pro Kilowatt-Peak (kwp) ...
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Summe in Kilowattstunden (kwh): 2342
Jahresmittel 268 Watt pro Kilowattpeak.
100 Watt pro kwp entsprechen 876 kwh im Jahr.