Leistung Energiebedarf Solarzelle Fläche

Wissenschaft Physik
#1

Hallo

bei folgender Aufgabe brauche ich Hilfe:

der elektrische Energiebedarf einen Haushalt liegt bei 6000 kWh im Jahr.
Welche Fläche müsste man mit Solarzellen belegen um diese Wnergie zu liefern.

Im Text daneben stht der Wirkungsgrad der Solarzelle ca 11% ind der Energiestrom bei Sonne = 1kW/m^2
eine Solarzelle liefert so ca 110 W pro Quadratmeter

Meine Überlegungen bisher
die 6000kWh beziehen sich auf ein Jahr = 16,4 kWh in 24 h

110 Watt ist unabhängig von Stunde

und jetzt hänge ich, ich bekomme da keine Verknüpfung hin

vielen Dank für Eure Hilfe

#2

Hi…

Welche Fläche müsste man mit Solarzellen belegen um diese
Wnergie zu liefern.

Meine Überlegungen bisher
die 6000kWh beziehen sich auf ein Jahr = 16,4 kWh in 24 h

110 Watt ist unabhängig von Stunde

und jetzt hänge ich, ich bekomme da keine Verknüpfung hin

Gar nicht so schwer: Solange die Sonne darauf scheint, liefert das Modul 110 Watt. Eine Stunde Sonnenschein ergibt also 110 Wh.
Die wirklich interessante Frage ist dann: Wieviele Stunden Sonnenschein gibt es an einem durchschnittlichen Tag / in einem durchschnittlichen Jahr?

genumi

#3

ich vergaß:

die eingestrahlte Energie beträgt bei uns im Jahr ca 1000kWh/m^2

das heißt bei 6000kWhVerbracuh, wenn der Wirkungsgrad 100% ist
benötigte man 6 Quadatmeter Fläche.

Bei Wirkungsgrad 10% bräuchte man 60 Quadratmeter Fläche

peinlich aber ich krieg die 11% nicht hin

Danke für Eure Hilfe
Andrea

#4

Hallo,

die eingestrahlte Energie beträgt bei uns im Jahr ca
1000kWh/m^2

Im erstem Posting schreibst du aber „Energiestrom bei Sonne = 1kW/m^2“. Ich finde, das widerspricht sich. Tipp doch einfach mal den kompletten Aufgabentext so ab, wie er dasteht und lass deine Interpretationen erst mal sein.

peinlich aber ich krieg die 11% nicht hin

Im ersten Posting wusstest du aber, was der Wirkungsgrad bedeutet, und du schriebst, du kriegst die Verbindung zwischen Leistung und Zeit nicht hin. Was denn nun?

Gruß

Marco

Übrigens: Energie=Leistung*Zeit

#5

eine Solarzelle liefert so ca 110 W pro Quadratmeter
110 Watt ist unabhängig von Stunde

Hallo Andrea, 110 Watt liefert in einer Stunde 110 Wattstunden
110 Watt liefert in 365 Stunden 40,1 Kwh
in 8*365 Stunden 321,2 Kwh
6000 Kwh /321,2 Kwh = 18,67 m^2
so etwa. Gruß, eck.

#6

oder so, 100% = 1000 kWh
1% = 10
11% = 110 kWh
6000 kWh / 110 = 54,54 m^2 Eck

#7

Hier deie kompletten Infos aus dem Buch + Aufgabe

Solarzellen wandlen Sonnenenergie direkt in elektrische Energie um. Der Wirkungsgrad liegt bei 11%.
Der Energiestrom liegt bei 1kWh/m^2 eine 1m^2 Fläche(mit Solarzelle belegt) hätte also bestenfalls eine Leistung von 110 W.

Die von der Sonne eingestrahlte Energie beträgt 1000kWh/m^2 pro Jahr

Der elektrische Energiebedarf einer familie liegt bei 6000 kWh im Jahr
Welche Fläche müsste man mit Solarzellen belegen um diese Energie zu liefern
b) wieviel elektrische Energie kann man bei uns im Jahr mit einer 15m^2 großen Solaranlage erzeugen

DANKE
Andrea

#8

Hallo,

Solarzellen wandlen Sonnenenergie direkt in elektrische
Energie um. Der Wirkungsgrad liegt bei 11%.
Der Energiestrom liegt bei 1kWh/m^2 eine 1m^2 Fläche(mit
Solarzelle belegt) hätte also bestenfalls eine Leistung von
110 W.
Die von der Sonne eingestrahlte Energie beträgt 1000kWh/m^2
pro Jahr
Der elektrische Energiebedarf einer familie liegt bei 6000 kWh
im Jahr

Welche Fläche müsste man mit Solarzellen belegen um diese
Energie zu liefern

Wirkungsgrad = erz. Solarzellen-Energie / Strahlungsenergie der Sonne

erz. Solarzellen-Energie = Wirkungsgrad * Strahlungsenergie der Sonne

erz. Solarzellen-Energie = (11/100) * 1000 kWh = 110kWh

Benötigte Solarzellen-Fläche = 6000kWh/110kWh/m^2 = 54,5 m^2

b) wieviel elektrische Energie kann man bei uns im Jahr mit
einer 15m^2 großen Solaranlage erzeugen

Das kannst du jetzt bestimmt selbst lösen.

Gruß
Pontius

#9

Hi, ganz simple:
1000 Stunden Im Jahr liefern die Module Leistung.
das macht aus 6000 KWh, 6KWh oder 6000Wh
also müssen 6000 Watt Peak installiert werden.

100% Wirkungsgard wären 1000 Watt peak/m2
11% Wirkungsgrad sind 110 Watt peak /m2

6000 : 110 W =54,5454…m2

OL

#10

Hallo Andrea,

Was ist das für ne Aufgabe? Aus der Schule? Dann können Dir die Antworten weiterhelfen.

Wenn sie aus dem realen Leben ist, stimmt keine der Rechnungen, denn

nur zur Mittagszeit haben die Solarmodule mihre maximale Leistung, aber nicht unbedingt die Nennleistung. Die maximale Leistung hängt von der Ausrichtung nach Süden und der Dachneigung ab. Die Höhe der Sonne über dem Horizont schwankt über das Jahr (Sommer-Winter) Der Wirkungsgrad der Solarmodule ist Temperaturabhängig

Der Wechselrichter seinen optimalen Wirkungsgrad (von ca. 92%)

Weiterhin ist der Verbrauch nicht immer mit dem Sonnenschein verbunden (Fernsehen am Abend, Licht

Man braucht also Batterien zum zwischenspeichern, das Ladegerät hat einen Wirkungsgrad, der Wechselrichter, der aus Batteriestrom wieder Wechselstrom macht

Die Batterien haben beim Laden/Entladen einen Wirkungsgrad, sie haben eine Selbstentladung.

Also: Keine der hier vorgestellten Rechnungen kommt auch nur annähernd an die Wirklichkeit heran!