Internetbasierte Bemessung von netzgekoppelten Photovoltaikanlagen

Abbildung 2-19: PV*Sol – grafische Oberfläche des Simulationsprogramms In dem Simulationsprogramm PV*Sol kann zwischen 53 meteorologischen Wetterdatensätzen von 53 Standorten ausgewählt werden. Die Daten sind so generiert, dass aus monatlichen Mittelwerten aus 10 Jahren in einem Wettergenerator ein charakteristischer stündlicher Verlauf generiert wurde. Das Laden von Wetterdaten des Deutschen Wetterdienstes in Form von Testreferenzjahren (Dateiendung *.try) sowie die Konvertierung von METEONORM- Wetterdatensätzen ist möglich. Aus der Globalstrahlung generiert ein Strahlungsprozessor die Einstrahlung auf die (geneigte) PV-Fläche, die sich aus einem diffusen und direktem Strahlungsanteil zusammensetzt. Weiterhin wird die Bodenreflexion (Albedo) und der Reflexionsverlust an den PV- Modulen berücksichtigt. Zum Funktionsumfang von PV*Sol gehören eine umfangreiche Datenbank mit Solarmodulen und Wechselrichtern. Die zu simulierende Photovoltaikanlage kann in Teilgeneratoren unterteilt werden. Die Simulation unterschiedlichster Anlagenkonzepte, wie Zentralwechselrichter, Strangwechselrichter, Modulwechselrichter ist möglich. [...]

sowie der geographischen Lage und den Wetterdaten werden die Einstrahlungsverläufe auf die einzelnen Module der Fassade berechnet. Die Abschattung durch benachbarte Bebauung oder das Gebäude selbst wird berücksichtigt. PVcad stellt damit eines der leistungsstärksten Programme zur Berücksichtigung von Verschattungen dar. Verluste aufgrund der richtungsabhängigen Reflexion an der Moduloberfläche und Einschränkungen der Diffusstrahlung gehen ebenfalls in die Berechnung ein. Die Umrechnung der meteorologischen Einstrahlungswerte auf geneigte Flächen erfolgt mit dem Diffusstrahlungsmodell nach Perez. Die Zeitreihen der Einstrahlung auf die Module und der Umgebungstemperatur sind die Grundlagen der Berechnung des PV-Generators. Die elektrischen Kennlinien einzelner PV-Module werden mit einem vereinfachten Modell beschrieben. Zur Charakterisierung eines Solarmoduls genügen übliche Datenblattangaben. Die individuellen Modultemperaturen und -bestrahlungsstärken werden berücksichtigt. Zur Beschreibung des im Generator verwendeten Wechselrichters sind ebenfalls nur Angaben erforderlich, die Datenblättern entnommen werden können. Der Anwender kann mit einer Bildschirmdarstellung der Gebäudegeometrie und der Platzierung der Module die Dateneingaben kontrollieren. In der Geometriedarstellung werden die Bestrahlungssummen für die PV-Elemente mit einer Farbcodierung wiedergegeben und die jeweils zu einem seriellen Strang gehörenden PV-Module angezeigt. Diese Darstellung unterstützt den Planer bei der Optimierung des PVGenerators, da er Schwachstellen in der Anordnung und Verkabelung der Module unmittelbar erfassen und Verbesserungsmöglichkeiten erkennen kann. Die Energieerträge unterschiedlicher Anlagenkonfigurationen werden grafisch aufbereitet und dienen dem Nutzer zur Optimierung der Anlagenauslegung. Das Einlesen und die Ausgabe der Ergebnisse in z.B. Word oder Excel ist ebenfalls möglich. [...]

PVcad wurde entwickelt vom Institut für Solare Energieversorgungstechnik (ISET) e.V., dem Zentrum für Sonnenenergie- und Wasserstoff-Forschung Baden-Württemberg und der Universität Oldenburg. PVcad ist ein Programm zur schnellen und energetisch optimalen Auslegung von Photovoltaikfassaden. Es berücksichtigt das komplexe System einer PV- Fassade, wie die häufig unterschiedlichen Ausrichtungen und Neigungen der PV- Module, die Abschattung und das thermische Verhalten des Gebäudes. PVcad unterstützt die Planung einer Solarfassade durch die grafische Eingabe des Gebäudes in ein CAD-System. Es bietet eine 3D-Ansicht des Gebäudes zur Eingabe der Generatorschaltung. Solarmodule und Wechselrichter werden über die integrierte Datenbank ausgewählt und die elektrischen Daten des PV- Generators werden mit Hilfe dieser Datenbank berechnet. Das Programm enthält für weltweit etwa 2000 Standorte Monatsmittelwerte der benötigten Eingangsdaten aus denen es für den gewählten Ort Zeitreihen mit stündlicher Auflösung von Einstrahlung und Umgebungstemperatur synthetisiert. Aus der Gebäudegeometrie Seite 31 von 95 [...]