Solarzellen in der Praxis
• Solarzellen haben sich für die Stromversorgung von Installationen und Geräten an entlegenen Orten
als zuverlässig erwiesen. Wir empfehlen den Einsatz von Solarzellen, wenn keine Netzversorgung zur
Verfügung steht. Auch für den Hobbybereich gibt es viele mögliche Einsatzgebiete. Zum Beispiel für die
Stromversorgung von elektrischen Kleingeräten wie Radios, Spielzeugen, Uhren, Ladegeräten usw.,
aber auch für den breiteren Einsatz in der Freizeit, bei der Gartenarbeit und beim Camping.
• Solarzellen gibt es in verschiedenen Formen (rund, eckig) und Farben. Diese Merkmale haben keinen
Einfluss auf die Leistung.
• Einzelne Solarzellen haben einen Pluspol (Oberseite) und einen Minuspol (die gesamte Unterseite) und
können in beliebiger Reihenfolge miteinander verschaltet (verlötet) werden.
• Die Solarzelle wird aus Siliziumkristallen gebildet. Silizium ist jedoch ein sehr sprödes Material und
bricht schon bei sehr geringen mechanischen Belastungen. Daher ist es sehr wichtig, es sorgfältig zu
behandeln.
• Einzelne Solarzellen erzeugen eine Nennspannung von etwa 0,5 V. Die Leistung ist abhängig von der
Größe der Zelle.
• Um die Spannung und Leistung zu erhöhen, werden mehrere Solarzellen zu Solarmodulen zusam-
mengefasst. Diese werden meist auf einem Rahmen mit einer Abdeckung montiert, um die Montage
zu erleichtern.
Aufbau einer Solaranlage
Eine Solaranlage besteht im Wesentlichen aus den folgen-
den Komponenten:
1. Solarmodul
2. Laderegler oder Rückspeiseschutzdiode
3. Energiespeicher
4. Verbraucher
• Bei ausreichender Lichtintensität liefert das Solarmo-
dul elektrischen Strom. Ein Laderegler erkennt den idealen Zeitpunkt für den Betrieb des Solarmoduls
und steuert den Ladestrom für den Energiespeicher (Akku) hocheffektiv.
• In einfachen Systemen ist in der Regel nur eine Rückspeiseschutzdiode enthalten. Eine Diode lässt
den Strom nur in eine Richtung fließen. Dadurch wird verhindert, dass sich die gespeicherte Energie bei
unzureichender Lichtintensität über die Solarzelle entlädt.
a)
Leistungskurve für Solarzellen (bei ≤ 25 °C)
• Wird zu viel Strom gezogen, bricht die Spannung zusammen (schlechter
Wirkungsgrad), wird zu wenig Strom gezogen, werden Anlage und potentielle
Energie nicht ausgenutzt (schlechter Wirkungsgrad).
• Eine Solarzelle liefert im unbelasteten Zustand eine maximale Spannung von
ca. 0,55 V/DC, die mit zunehmender Belastung abnimmt. Die maximale Leis-
tung wird bei einer Zellenspannung von 0,45 V erreicht.
•
Die Umgebungstemperatur hat einen wesentlichen Einfluss auf die Leistung.
Die folgenden Werte zeigen die Auswirkung eines Temperaturanstiegs von mehr als 25 °C pro Solarzelle:
- Spannung nimmt um ca. 2 mV/°C ab
-
Strom nimmt um ca. 25 μA/°C ab
- Wirkungsgrad nimmt um ca. 0,3 %/°C ab
•
Die Nenndaten für eine Solarzelle beziehen sich in der Regel auf eine Umgebungstemperatur von ≤ 25
°C und eine Sonnenleistung von 1000 W/m2. Diese wird im Sommer erreicht, wenn keine Wolkendecke
vorhanden ist und die Sonne über Kopf steht. Das Solarmodul sollte immer im 90°-Winkel zur Sonne
ausgerichtet sein, um die maximale Energiegewinnung zu erreichen.
Anwendungen für Solarzellen
Um Solarzellen in der Praxis effektiv einsetzen zu können, werden die einzelnen Zellen zu leistungsfähigen
Solarmodulen zusammengeschaltet. Hierfür werden drei verschiedene Verfahren eingesetzt. Bei allen darf
jedoch nur der gleiche Typ von Solarzellen (gleiche Größe, Typ und Leistung) verwendet werden.
a) Reihenschaltung (erhöhte Spannung)
Bei der Reihenschaltung werden die Zellen vom Pluspol zum Minuspol hintereinander geschaltet. Diese Art
der Verschaltung ermöglicht es, die Spannung zu erhöhen. Jede zusätzliche Zelle erhöht die Spannung um
ca. 0,45 V. Der Strom bleibt jedoch auf dem Wert für eine einzelne Solarzelle.
b) Parallelschaltung (erhöhter Strom)
Bei der Parallelschaltung werden die Zellen parallel geschaltet, d. h. von Pluspol zu Pluspol und Minuspol
zu Minuspol. Diese Art der Verschaltung ermöglicht es, den Strom zu erhöhen. Jede zusätzliche Zelle erhöht
den Strom. Die Spannung bleibt jedoch auf dem Wert der Einzelzelle.
Bedienungsanleitung
Solar-Demo-Set
Best.-Nr. 2315349
Bestimmungsgemäße Verwendung
Das Demo-Set ermöglicht experimentelle Versuche zum Thema Stromerzeugung durch Sonnenenergie. Es
demonstriert die Funktionsweise von Solarzellen und deren Einsatz und Anwendung im täglichen Leben. Bei
ausreichender Lichtintensität erzeugt das Set eine ungefährliche, sichere Niederspannung. Das Berühren
der Kontakte während des Betriebs ist völlig ungefährlich.
Aus Sicherheits- und Zulassungsgründen dürfen Sie das Produkt nicht umbauen und/oder verändern. Soll-
ten Sie das Produkt für andere als die zuvor beschriebenen Zwecke verwenden, kann das Produkt beschä-
digt werden. Darüber hinaus kann eine unsachgemäße Verwendung zu weiteren Gefahren führen. Lesen
Sie sich die Bedienungsanleitung sorgfältig durch und bewahren Sie sie sicher auf. Reichen Sie das Produkt
nur zusammen mit der Bedienungsanleitung an Dritte weiter.
Dieses Produkt erfüllt die gesetzlichen nationalen und europäischen Anforderungen. Alle enthaltenen Fir-
mennamen und Produktbezeichnungen sind Warenzeichen der jeweiligen Inhaber. Alle Rechte vorbehalten.
Lieferumfang
• Solarmodul (max. 400 mA/0,45 V/DC)
• Solarmotor mit Propeller
• Bedienungsanleitung
Aktuelle Bedienungsanleitungen
Laden Sie aktuelle Bedienungsanleitungen über den Link www.conrad.com/downloads
herunter oder scannen Sie den abgebildeten QR-Code. Befolgen Sie die Anweisungen
auf der Webseite.
Symbol-Erklärung
Das Symbol mit dem Ausrufezeichen im Dreieck weist auf wichtige Informationen in dieser Be-
dienungsanleitung hin. Lesen Sie diese Informationen immer aufmerksam.
Das Pfeilsymbol weist auf besondere Informationen und Empfehlungen zur Bedienung hin.
Sicherheitshinweise
Lesen Sie sich die Bedienungsanleitung sorgfältig durch und beachten Sie insbesonde-
re die Sicherheitshinweise. Sollten Sie die in dieser Bedienungsanleitung aufgeführten
Sicherheitshinweise und Informationen für einen ordnungsgemäßen Gebrauch nicht
beachten, übernehmen wir keine Haftung für daraus resultierende Personen- oder Sach-
schäden. Darüber hinaus erlischt in solchen Fällen die Gewährleistung/Garantie.
a) Allgemeine Hinweise
• Das Produkt ist kein Spielzeug. Halten Sie es von Kindern und Haustieren fern.
• Lassen Sie das Verpackungsmaterial nicht achtlos liegen. Dieses könnte andernfalls für Kin-
der zu einem gefährlichen Spielzeug werden.
• Schützen Sie das Produkt vor extremen Temperaturen, starken Erschütterungen, Lösungs-
mitteln sowie brennbaren Gasen und Dämpfen.
• Setzen Sie das Produkt keiner mechanischen Beanspruchung aus.
• Sollte kein sicherer Betrieb mehr möglich sein, nehmen Sie das Produkt außer Betrieb und
schützen Sie es vor unbeabsichtigter Verwendung. Der sichere Betrieb ist nicht mehr gewähr-
leistet, wenn das Produkt
- sichtbare Schäden aufweist,
- nicht mehr ordnungsgemäß funktioniert,
- über einen längeren Zeitraum unter ungünstigen Umgebungsbedingungen gelagert wurde oder
- erheblichen Transportbelastungen ausgesetzt wurde.
• Gehen Sie stets vorsichtig mit dem Produkt um. Stöße, Schläge oder sogar das Herunterfal-
len aus geringer Höhe können das Produkt beschädigen.
• Einzelne Solarzellen können durch geringe mechanische Belastungen leicht zerbrechen.
Scharfe und spitze Bruchstücke sind die Folge. Lassen Sie daher besondere Vorsicht walten,
wenn Kinder in der Nähe sind.
• Bei der Reihenschaltung mehrerer Solarzellen (Aufbau von großen Modulen) kann eine
Spannung von >75 V/DC (Gleichstrom) erzeugt werden! Ab dieser Spannung ist ein tödlicher
Stromschlag möglich, wenn Sie die elektrischen Leiter berühren.
• In gewerblichen Einrichtungen sind die Unfallverhütungsvorschriften des Verbandes der ge-
werblichen Berufsgenossenschaften für elektrische Anlagen und Betriebsmittel zu beachten.
• Wenden Sie sich an einen Fachmann, sollten Sie Zweifel in Bezug auf die Arbeitsweise, die
Sicherheit oder den Anschluss des Geräts haben.
• Lassen Sie Wartungs-, Änderungs- und Reparaturarbeiten ausschließlich von einer Fachkraft
bzw. einer zugelassenen Fachwerkstatt ausführen.
• Sollten Sie noch Fragen haben, die in dieser Bedienungsanleitung nicht beantwortet wurden,
wenden Sie sich an unseren technischen Kundendienst oder anderes Fachpersonal.
b) Angeschlossene Geräte
• Beachten Sie auch die Sicherheits- und Bedienhinweise der übrigen Geräte, die an dieses
Produkt angeschlossen sind.