DE102007055462A1

DE102007055462A1 - Verfahren zur Regelung eines Photovoltaik-Anlage und derartige Anlage

Info

Publication number: DE102007055462A1
Application number: DE102007055462A
Authority: DE
Inventors: Mike-Michael Janssen
Original assignee: ADAMIDIS ANTONIUS
Current assignee: ADAMIDIS ANTONIUS
Priority date: 2007-11-13
Filing date: 2007-11-13
Publication date: 2009-05-20

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Regelung einer Photovoltaik-Anlage (1), aufweisend mindestens eine Solarzelle (2) und mindestens ein Peltier-Element (4), welches thermisch mit der Solarzelle (2) gekoppelt ist, wobei das Peltier-Element (4) für eine Kühlung und/oder Beheizung der Solarzelle (2) verwendet wird, sowie eine entsprechend geregelte Photovoltaik-Anlage (1).

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Regelung einer Photovoltaik-Anlage mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1.
Ein bekanntes Problem bei Photovoltaik-Anlagen ist, dass Solarzellen unterhalb einer bestimmten Temperatur einen guten Wirkungsgrad haben. Sobald die Temperatur der Solarzellen über diese obere Grenztemperatur steigt, sinkt der Wirkungsgrad.
Um dem Wärmeproblem im Falle eines Sonnenkollektors zu begegnen, ist es aus der DE 20 2005 005 631 U1 bekannt, eine Abschatteinrichtung vorzusehen, welche den Kollektor bei Bedarf abdeckt. Die Abschatteinrichtung wird hierbei durch Folien gebildet, welche vor dem Kollektor positionierbar sind.
Die DE 299 17 149 U1 ist ein Solarkollektor mit einer Abtauvorrichtung bekannt, welche durch einen elektrischen, an eine Stromquelle anschließbaren Widerstand gebildet ist, der in Form eines auf eine Scheibe aufgedampften Heizbandes ausgebildet ist. Die Scheibe deckt hierbei den Absorber ab. Zur Regelung des Sonnenkollektors wird eine Sonde vorgeschlagen, welche in Abhängigkeit der Temperatur ermittelt, ob ein nutzbares Potential an Solarenergie vorhanden ist. Ist bei ausreichend vorhandener Solarenergie die Scheibe nicht belagfrei, so wird der Abtauvorgang gestartet und wieder beendet, wenn der Eis- oder Schneebelag ganz oder zumindest weitgehend abgetaut ist. In Folge der allmählich beginnenden Wärmeaufnahme durch den Kollektor schmelzen Restbestände des Belags von selbst ab.
Bekannt sind ferner Peltier-Elemente, also elektrothermische Wandler, welche bei Stromdurchfluss eine Temperaturdifferenz oder bei einer Temperaturdifferenz einen Stromfluss erzeugen. Derartige Peltier-Elemente werden unter anderem zum Kühlen von CPUs verwendet. Ein Beispiel eines derartigen Peltier-Elements ist aus der DE 10 2007 014 433 A1 bekannt. Hierbei ist ein Trägerkörper für elektrische oder elektronische Bauelemente oder Schaltungen vorgesehen, wobei der Trägerkörper elektrisch nicht oder nahezu nicht leitend ist. Zur Vereinfachung des Trägerkörpers bei gleichzeitiger verbesserter Wärmeableitung ist der Trägerkörper einstückig mit Wärme ab- oder zuführenden Kühlelementen, wie bspw. Kühlrippen, versehen.
Ferner ist aus der JP 2007 166 721 A eine Anlage zur Stromerzeugung bekannt, welche sowohl Solarzellen als auch eine Peltier-Vorrichtung, die auf der Rückseite der Solarzellen angeordnet ist, für die Stromerzeugung vorsieht. Hierbei erzeugen die Solarzellen auf bekannte Weise Strom. Die durch die Sonneneinstrahlung auf die Solarzellen in denselben erzeugte Wärme wird nach hinten weitergeleitet und durch die Peltier-Vorrichtung, eine Kühlplatte und hieran ausgebildete Kühlrippen abgeführt. Dabei nutzt die Peltier-Vorrichtung die Temperaturdifferenz zwischen der Rückseite der Solarzellen und der Kühlplatte zur weiteren Energieerzeugung (thermoelektrischer Generator). Die Temperaturdifferenz wird bei der Anlage dadurch erhöht, dass die Kühlrippen von einem Luftstrom, gefördert durch einen Lüfter, welcher Teil der Anlage ist, umströmt werden. Somit wird bei der Anlage Strom durch Solarzellen und durch die Peltier-Vorrichtung erzeugt.
Derartige Photovoltaik-Anlagen lassen noch Wünsche offen. Insbesondere lässt der Wirkungsgrad der Solarzellen zu wünschen.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zu Grunde, ein Photovoltaik-Anlage zu verbessern.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegenstand der Unteransprüche.
Erfindungsgemäß ist ein Verfahren zur Regelung einer Photovoltaik-Anlage, aufweisend mindestens eine Solarzelle und mindestens ein Peltier-Element, welches thermisch mit der Solarzelle gekoppelt ist, vorgesehen, wobei das Peltier-Element für eine Kühlung und/oder Beheizung der Solarzelle verwendet wird. Durch ein Kühlen oder Heizen der Solarzelle kann die Solarzelle in einem optimalen Betriebsbereich betrieben werden, so dass der Wirkungsgrad steigt. Der Energieaufwand zum Erreichen dieser optimalen Betriebstemperatur ist in der Regel geringer als die mehr gewonnene Energie.
Bevorzugt ist für die Regelung der Photovoltaik-Anlage ein Temperatursensor vorgesehen, welcher die Temperatur der Solarzelle oder im Bereich der Solarzelle ermittelt, und bei Überschreiten einer oberen Grenztemperatur durch die vom Temperatursensor ermittelte Temperatur eine Betätigung der Kühlung der Solarzelle durch das Peltier-Element durch das Anlegen einer Spannung aktiviert wird.
Die obere Grenztemperatur liegt vorzugsweise im Bereich von der optimalen Betriebstemperatur der Solarzelle zuzüglich 2 K bis 10 K, insbesondere zuzüglich 5 K +/– 2 K. Somit ergibt sich beispielsweise bei einer optimalen Betriebstemperatur von 35°C ein Bereich von 37°C bis 45°C, und besonders bevorzugt ein Bereich von 37°C bis 42°C. Der Wirkungsgrad ist hierbei besser, je näher die obere Grenztemperatur bei der optimalen Betriebstemperatur der Solarzelle liegt.
Besagter Temperatursensor oder ein zweiter Temperatursensor kann auch für eine Temperaturüberwachung in Bezug auf eine untere Grenztemperatur vorgesehen sein. Hierbei erfolgt bei Unterschreiten der unteren Grenztemperatur eine Betätigung der Beheizung der Solarzelle durch das Peltier-Element durch das Anlegen einer entsprechenden Spannung.
Die untere Grenztemperatur liegt vorzugsweise im Bereich von der optimalen Betriebstemperatur der Solarzelle abzüglich 2 K bis 10 K, insbesondere abzüglich 5 K +/– 2 K. Somit ergibt sich beispielsweise bei einer optimalen Betriebstemperatur von 35°C ein Bereich von 25°C bis 33°C, und besonders bevorzugt ein Bereich von 28°C bis 32°C. Der Wirkungsgrad ist hierbei besser, je näher die untere Grenztemperatur bei der optimalen Betriebstemperatur der Solarzelle liegt.
Besonders bevorzugt erfolgt keine ständige Überwachung der Temperatur, sondern vielmehr eine stichprobenartige, bevorzugt in regelmäßigen Abständen erfolgende Überwachung. Diese kann beispielsweise alle 60 Sekunden oder alle 5 Minuten erfolgen. Bei einer derartigen, getakteten Überwachung erfolgt bevorzugt eine Kühlung oder Beheizung der Solarzelle erst nach einem mehrfachen Über- bzw. Unterschreiten einer Grenztemperatur in ununterbrochener Folge. Die schließt eine unnötige Kühlung oder Beheizung bei einzelnen wolkenfreien Bereichen bzw. kleineren Wolken, d. h. bei kurzfristigen Abweichungen, aus.
Besonders bevorzugt ist neben dem Temperatursensor ein Lichtsensor vorgesehen, mit dem zu Zeiten mit theoretisch vorhandener, ausreichender Sonneneinstrahlung unter Berücksichtigung einer vom Temperatursensor ermittelten Temperatur von 0°C oder weniger eine die Sonneneinstrahlung abschirmende Schnee- oder Eisdecke ermittelt wird, und bei ermittelter Schnee- oder Eisdecke die Beheizung der Solarzelle durch das Peltier-Element aktiviert wird. Das Entfernen von Schnee und Eis hat noch den Nebeneffekt, dass die mechanische Belastung der Photovoltaik-Anlage verringert wird.
Die Photovoltaik-Anlage weist vorzugsweise einen Akkumulator auf, welcher für Zeiten ohne oder mit nur geringer Sonneneinstrahlung Energie speichert, um eine ggf. vorhandene Schnee- oder Eisdecke oder einen Reifbelag zu entfernen, und die Solarzelle auf eine vernünftige Betriebstemperatur zu bringen, bei welcher auch im Winter bei geringen Außentemperaturen eine Stromerzeugung möglich ist.
Besonders bevorzugt weist die Photovoltaik-Anlage mindestens einen Ventilator auf, welcher von der den Solarzellen entgegengesetzten Seite aus der Umgebung angesaugte Luft auf die kühlende Unterseite der Photovoltaik-Anlage bläst, so dass die Wärmeableitung beschleunigt wird. Die Drehachse des Ventilator verläuft bevorzugt senkrecht zu der Ebene, in welcher sich die Solarzelle erstreckt.
Der Ventilator, welcher nur einen sehr geringen Energiebedarf hat, wird bevorzugt automatisch bei einem Kühlbetrieb des Peltier-Elements mit eingeschaltet. Alternativ kann jedoch eine spezielle Regelung für den Ventilator vorgesehen sein, so dass dieser ab Erreichen der optimalen Betriebstemperatur der Solarzelle eingeschaltet wird, also bereits vor einem Kühlbetrieb des Peltier-Elements. Das Abschalten erfolgt, sobald die optimale Betriebstemperatur der Solarzelle wieder erreicht oder unterschritten wird.
Insbesondere bevorzugt sind die oberflächenvergrößernden Strukturen derart ausgebildet, dass die vom Ventilator kommende Luft möglichst gleichmäßig an der gesamten Oberfläche entlang strömt und möglichst viel Wärme abführt. Dies kann beispielsweise durch eine sternförmige oder spiralförmige Anordnung von Kühlrippen erfolgen.
Im Folgenden ist die Erfindung anhand mehrerer Ausführungsbeispiele, teilweise unter Bezugnahme auf die beiliegende Zeichnung, näher erläutert. In der Zeichnung zeigen:
1 einen schematisch dargestellten Schnitt durch eine Photovoltaik-Anlage,
2 einen Schnitt senkrecht zur Schnittrichtung von 1 verlaufend, und
3 ein Teil eines Ablaufdiagramms zur Verdeutlichung der Regelung gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel.
Eine Photovoltaik-Anlage 1 weist eine Mehrzahl von Solarzellen 2 zur Stromerzeugung auf. Die Sonneneinstrahlung ist in den 1 und 2 durch Pfeile schematisch angedeutet. Die Solarzellen 2 sind an einem plattenförmig ausgebildeten Halterungselement 3 fixiert, welches vorliegend durch eine dünne, aber ausreichend stabile Aluminiumtafel gebildet ist. Auf der Rückseite des Halterungselements 3 ist eine Mehrzahl von Peltier-Elementen 4 angeordnet. Die Peltier-Elemente 4 sind hierbei vorliegend in eine entsprechende Platte integriert. Auf der vom Halterungselement 3 beabstandeten Seite der Platte mit Peltier-Elementen 4 ist ein Boden 5 angeordnet. Der Boden 5 besteht vorliegend aus Aluminium und weist einstückig hiermit ausgebildete, vorstehende Kühlrippen 6 auf, welche oberflächenvergrößernde Strukturen bilden. Die gesamte Anordnung ist in einem Rahmen (nicht dargestellt) gerahmt, welcher für eine Dachmontage geeignet ist und zudem die elektrischen Anschlüsse zur Verfügung stellt.
Zudem ist – beabstandet vom Boden 5 – eine Abdeckung vorgesehen, welche eine Mehrzahl von Öffnungen für einen guten Luftaustausch aufweist. Ferner sind mehrere Ventilatoren (nicht dargestellt) vorgesehen, welche bei Bedarf von der Umgebung angesaugte Luft in Richtung Kühlrippen 6 und Boden 5 blasen. Die Drehachsen der Ventilatoren verlaufen senkrecht zur Ebene der Aluminiumtafel. Die Photovoltaik-Anlage 1 weist ferner einen Akkumulator (nicht dargestellt) zur Speicherung zumindest eines Teils der umgewandelten Energie auf.
Im Folgenden werden verschiedene Ausführungsbeispiele für eine Regelung der Photovoltaik-Anlage 1 beschrieben.
Gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel ist eine relativ einfache Regelung vorgesehen. Hierbei wird lediglich die Temperatur der Solarzellen 2 mit Hilfe eines an der Rückseite der Aluminiumtafel angeordneten Temperatursensors überwacht, wobei die Überwachung uhrzeitabhängig ausschließlich zu Zeiten erfolgt, zu denen eine ausreichende Sonneneinstrahlung möglich ist. Zur Tageszeit wird dann in regelmäßigen Abständen die Temperatur gemessen und mit einer maximalen Grenztemperatur T_max verglichen, welche vorliegend 40°C beträgt. Wird im Rahmen der Überwachung eine Temperatur T ermittelt, welche über der maximalen Grenztemperatur T_max liegt, so wird eine Spannung derart an die Peltier-Elemente 4 angelegt, dass die Solarzellen 2 gekühlt werden, bis im Rahmen der weitergeführten Temperaturüberwachung eine Temperatur T ermittelt wird, welche die untere Abschaltgrenztemperatur T_abmin unterschreitet. Die untere Abschaltgrenztemperatur T_abmin beträgt vorliegend 30°C. Somit werden die Solarzellen 2 etwa im Mittel bei ihrer optimalen Betriebstemperatur von 35°C betrieben. Die Temperaturmessungen erfolgen vorliegend alle 60 Sekunden, jedoch sind auch andere Intervalle möglich. Die Ventilatoren werden gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel automatisch betätigt, wenn die Peltier-Elemente 4 zur Kühlung der Solarzellen 2 dienen, d. h. wenn die maximalen Grenztemperatur T_max überschritten wurde, und ausgeschaltet, wenn die die untere Abschaltgrenztemperatur T_abmin unterschritten wird, so dass keine weitere Kühlung durch die Peltier-Elemente 4 mehr benötigt wird.
Gemäß einer ersten Variante erfolgt eine Überwachung, wie vorstehend beschrieben, jedoch sind fünf aufeinanderfolgende Überschreitungen der maximalen Grenztemperatur erforderlich, um die Kühlung zu aktivieren. Die Abschaltung erfolgt, sobald die untere Abschaltgrenztemperatur unterschritten wird.
Gemäß einer weiteren Variante ist die Regelung der Ventilatoren unabhängig von der Regelung der Peltier-Elemente 4. Hierfür werden die Ventilatoren eingeschaltet, sobald ermittelt wird, dass die Temperatur T die optimale Betriebstemperatur überschreitet, und ausgeschaltet, sobald die optimale Betriebstemperatur unterschritten wird.
Alternativ zu einer uhrzeitabhängigen Überwachung kann auch eine lichtgesteuerte Überwachung der Temperaturüberwachung vorgesehen sein, d. h. bei Nacht oder bei einem derart bedeckten Himmel, bei dem nicht mit einer Überschreitung der oberen Grenztemperatur zu rechnen ist, erfolgt keine Überwachung der Temperatur. Ansonsten erfolgt die Temperaturüberwachung entsprechend dem zuvor beschriebenen ersten Ausführungsbeispiel.
Gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel ist eine verbesserte Regelung für eine Photovoltaik-Anlage 1 vorgesehen, welche sowohl eine Begrenzung der Betriebstemperatur der Solarzellen 2 nach oben als auch nach unten vorsieht. Die Anlage weist wiederum Ventilatoren zur verbesserten Wärmeabführung auf. Ferner ist eine Abtauautomatik für Schnee- und/oder Eisbelag vorgesehen.
Gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel wird die Temperatur der Solarzellen 2 mit Hilfe eines an der Rückseite der Aluminiumtafel angeordneten Temperatursensors überwacht, wobei die Überwachung uhrzeitabhängig ausschließlich zu Zeiten erfolgt, zu denen eine ausreichende Sonneneinstrahlung möglich ist. Ferner ist ein Lichtsensor im Bereich der Solarzellen 2 angeordnet, welcher ermittelt, ob eine ausreichende Sonneneinstrahlung theoretisch möglich ist.
Zur Tageszeit wird dann in regelmäßigen Abständen die Temperatur gemessen und sowohl mit einer maximalen Grenztemperatur T_max, welche vorliegend 40°C beträgt, als auch mit einer minimalen Grenztemperatur T_min verglichen, welche vorliegend 15°C beträgt. Wird im Rahmen der Überwachung eine Temperatur T ermittelt, welche über der maximalen Grenztemperatur T_max liegt, so wird eine Spannung derart an die Peltier-Elemente 4 angelegt, dass die Solarzellen 2 gekühlt werden, bis im Rahmen der Temperaturüberwachung eine Temperatur T ermittelt wird, welche die untere Abschaltgrenztemperatur T_abmin unterschreitet. Die untere Abschaltgrenztemperatur T_abmin beträgt vorliegend 30°C.
Die Regelung der Ventilatoren erfolgt vorliegend unabhängig von der Regelung der Peltier-Elemente 4. Hierfür werden die Ventilatoren eingeschaltet, sobald ermittelt wird, dass die Temperatur T die optimale Betriebstemperatur, vorliegend 35°C, überschreitet, und ausgeschaltet, sobald die optimale Betriebstemperatur unterschritten wird. Alternativ ist auch eine an die Kühlfuntktion der Peltier-Elemente gekoppelte Betätigung möglich.
Wird im Rahmen der Überwachung eine Temperatur T ermittelt, welche unter der minimalen Grenztemperatur T_min liegt, so wird eine Spannung derart an die Peltier-Elemente 4 angelegt, dass die Solarzellen 2 beheizt werden, bis im Rahmen der Temperaturüberwachung eine Temperatur T ermittelt wird, welche die oberhalb der oberen Abschaltgrenztemperatur T_abmax liegt. Die obere Abschaltgrenztemperatur T_abmax beträgt vorliegend 30°C. Somit werden die Solarzellen 2 etwa im Mittel bei ca. 30°C, also nahe ihrer optimalen Betriebstemperatur von 35°C betrieben.
Wird jedoch eine Temperatur T von 0°C oder weniger ermittelt und ermittelt der Lichtsensor zudem eine für die Tageszeit zu niedrige Lichteinstrahlung, welche nicht von einer Bewölkung stammen kann, so ist auf eine Schnee- oder Eisdecke zu schließen, und die Peltier-Elemente 4 werden als Heizung für die Solarzellen 2 verwendet, wobei sie in erster Linie dazu dienen, den auf den Solarzellen 2 liegenden Schnee und Eis zu entfernen. Hierbei reicht auf Grund der schrägen Anordnung der Solarzellen in aller Regel ein Antauen auf der Unterseite der abdeckenden Schicht, so dass die gesamte Schnee- oder Eisdecke nach unten wegrutscht und die Solarzellen freigelegt sind. Als Stromquelle für den Abtauvorgang wird die im Akkumulator gespeicherte Energie verwendet, jedoch kann alternativ, bspw. bei einer leeren Batterie, auch das vorhandene Wechselstromnetz verwendet werden, in welchen ansonsten der erzeugte Strom eingespeicht wird. Durch die auf diese Weise von den Peltier-Elementen 4 erzeugte und an die Solarzellen 2 weitergegebene Wärme wird der Schnee oder das Eis entfernt. Nach erfolgtem Entfernen der Schnee- oder Eisdecke werden – bei ausreichender Lichteinstrahlung – die Solarzellen 2 erwärmt, bis im Rahmen der Temperaturüberwachung eine Temperatur T ermittelt wird, welche die oberhalb der Abschaltgrenztemperatur T_abmax liegt, wie vorstehend beschrieben.
Gemäß einem alternativen Aufbau der Photovoltaik-Anlage können die Solarzellen direkt an einem plattenförmigen Element angebracht sein, welches eine Mehrzahl von Peltier-Elementen enthält. Am plattenförmigen Element können zudem einzelne Rippen zur Wärmeableitung vorgesehen sein, d. h. der durchgehende Boden kann entfallen.
Zwischen dem Halterungselement und dem Boden mit oberflächenvergrößernden Strukturen zur Wärmeableitung kann auch eine Mehrzahl von getrennt ausgebildeten Peltier-Elementen angeordnet sein.
Da bei Photovoltaik-Anlagen üblicherweise in Rahmen angeordnete Solarzellen vorgesehen sind, welche auf einem gut temperaturleitenden und hinterlüfteten Halterungselement befestigt sind, ist auch bei bereits vorhandenen Anlagen eine Nachrüstung mit Peltier-Elementen samt Kühlrippen o. ä. auf der Rückseite des Halterungselements sowie einer entsprechenden Regelung möglich.

1: Photovoltaik-Anlage
2: Solarzelle
3: Halterungselement
4: Peltier-Element
5: Boden
6: Kühlrippe
T: Temperatur
T_abmax: oberen Abschaltgrenztemperatur
T_abmin: untere Abschaltgrenztemperatur
T_max: maximalen Grenztemperatur
T_min: minimalen Grenztemperatur

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

- DE 202005005631 U1 [0003]
- DE 29917149 U1 [0004]
- DE 102007014433 A1 [0005]
- JP 2007166721 A [0006]

Claims

Verfahren zur Regelung einer Photovoltaik-Anlage (1), aufweisend mindestens eine Solarzelle (2) und mindestens ein Peltier-Element (4), welches thermisch mit der Solarzelle (2) gekoppelt ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Peltier-Element (4) für eine Kühlung und/oder Beheizung der Solarzelle (2) verwendet wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein Temperatursensor vorgesehen, welcher die Temperatur (T) der Solarzelle (2) oder im Bereich der Solarzelle (2) ermittelt, und bei Überschreiten einer oberen Grenztemperatur (T_max) durch die vom Temperatursensor ermittelte Temperatur (T) eine Betätigung der Kühlung der Solarzelle (2) durch das Peltier-Element (4) durch das Anlegen einer Spannung aktiviert wird.
Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die obere Grenztemperatur (T_max) im Bereich von der optimalen Betriebstemperatur der Solarzelle (2) zuzüglich 2 K bis 10 K, insbesondere zuzüglich 5 K +/– 2 K, liegt.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Temperatursensor vorgesehen, welcher die Temperatur (T) der Solarzelle (2) oder im Bereich der Solarzelle (2) ermittelt, und bei Unterschreiten einer unteren Grenztemperatur (T_min) durch die vom Temperatursensor ermittelte Temperatur (T) eine Betätigung der Beheizung der Solarzelle (2) durch das Peltier-Element (4) durch das Anlegen einer Spannung aktiviert wird.
Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die untere Grenztemperatur (T_min) im Bereich von der optimalen Betriebstemperatur der Solarzelle (2) abzüglich 2 K bis 10 K, insbesondere abzüglich 5 K +/– 2 K, liegt.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Kühlung oder Beheizung der Solarzelle (2) nach einem mehrfachen Über- bzw. Unterschreiten einer Grenztemperatur (T_max bzw. T_min) in Folge aktiviert wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Ventilator vorgesehen ist, welcher betätigbar ist, um Luft aus der Umgebung anzusaugen und in Richtung einer wärmeabgebenden, zu killenden Oberfläche fördert.
Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Ventilator bei einem Kühlbetrieb des Peltier-Elements (4) zur Kühlung der Solarzelle (2) angetrieben wird.
Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Ventilator bei einem Überschreiten der optimalen Betriebstemperatur der Solarzelle (2) angetrieben wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Lichtsensor vorgesehen ist, mit dem zu Zeiten mit theoretisch vorhandener, ausreichender Sonneneinstrahlung unter Berücksichtigung einer vom Temperatursensor ermittelten Temperatur (T) von 0°C oder weniger eine die Sonneneinstrahlung abschirmende Schnee- oder Eisdecke ermittelt wird, und bei ermittelter Schnee- oder Eisdecke die Beheizung der Solarzelle (2) durch das Peltier-Element (4) aktiviert wird.
Photovoltaik-Anlage, aufweisend mindestens eine Solarzelle (2) und mindestens ein Peltier-Element (4), welches thermisch mit der Solarzelle (2) gekoppelt ist, gekennzeichnet durch eine Regelung nach einem der vorhergehenden Ansprüche.
Photovoltaik-Anlage nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass ein Temperatursensor vorgesehen ist, mit welchem die Temperatur (T) der Solarzelle (2) oder im Bereich der Solarzelle (2) ermittelbar ist.
Photovoltaik-Anlage nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass ein Lichts vorgesehen ist, mit welchem ermittelbar ist, ob eine Schnee- oder Eisdecke auf der Solarzelle (2) vorhanden ist.
Photovoltaik-Anlage nach einem der Ansprüche 11 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Photovoltaik-Anlage (1) mindestens eine Solarzelle (2) aufweist, welche an einem gut wärmeleitenden Halterungselement (3) angebracht ist.
Photovoltaik-Anlage nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass das Halterungselement (3) durch eine Aluminiumtafel gebildet ist.
Photovoltaik-Anlage nach einem der Ansprüche 11 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Photovoltaik-Anlage (1) mindestens ein Peltier-Element (4) aufweist, welches an einem gut wärmeleitenden Halterungselement (3) angebracht ist.
Photovoltaik-Anlage nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass das Peltier- Element (4) mit einem wärmeableitenden Element (5) verbunden ist, welches obeflächenvergrößernde Strukturen aufweist.
Photovoltaik-Anlage nach einem der Ansprüche 11 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Photovoltaik-Anlage (1) mindestens einen Ventilator aufweist.
Photovoltaik-Anlage nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass der Ventilator eine Drehachse aufweist, welche senkrecht zur Ebene angeordnet ist, in welcher sich die Solarzelle (2) erstreckt.