Conrad 19 47 51 Mode D'emploi

B E D I E N U N G S A N L E I T U N G
Solar-Demo-Set
Best.-Nr. 19 47 51
Bestimmungsgemäße Verwendung
Das Demo-Set ermöglicht experimentelle Versuche um das Thema Stromerzeugung mittels
Solarenergie. Es zeigt die Arbeitsweise von Solarzellen und deren Nutzung und Einsatz im täg-
lichen Leben. Das Set erzeugt bei ausreichender Beleuchtung eine ungefährliche
Kleinspannung. Die Berührung der Kontakte im Betrieb ist absolut unbedenklich.
Die Sicherheitshinweise dieser Bedienungsanleitung sind unbedingt zu beachten.
Lieferumfang
Solarmodul (max. 400 mA/0,45 V/DC)
Solarmotor mit Propeller
3 farbige Demo-Scheiben
Sicherheits- und Gefahrenhinweise
Lesen Sie bitte vor Inbetriebnahme die komplette Anleitung durch, sie enthält
wichtige Hinweise zum korrekten Betrieb.
• Bei Schäden, die durch Nichtbeachten dieser Bedienungsanleitung verursacht werden,
erlischt die Gewährleistung/Garantie! Für Folgeschäden übernehmen wir keine Haftung!
• Bei Sach- oder Personenschäden, die durch unsachgemäße Handhabung oder Nichtbeachten
der Sicherheitshinweise verursacht werden, übernehmen wir keine Haftung! In solchen Fällen
erlischt die Gewährleistung/Garantie!
• Einzelne Solarzellen können bereits bei geringen mechanischen Belastungen brechen. Es
entstehend scharfe und spitze Teile. Lassen Sie deshalb in Anwesenheit von Kindern
besondere Vorsicht walten.
• Bei der Reihenschaltung mehrerer Solarzellen (Aufbau von Großpanelen) kann eine
Spannung >75 V/DC (Gleichspannung) erzeugt werden! Ab dieser Spannung können Sie bei
Berührung elektrischer Leiter einen lebensgefährlichen elektrischen Schlag erhalten.
• Lassen Sie das Verpackungsmaterial nicht achtlos liegen, dieses könnte für Kinder zu einem
gefährlichen Spielzeug werden.
• In gewerblichen Einrichtungen sind die Unfallverhütungsvorschriften des Verbandes der
gewerblichen Berufsgenossenschaften für elektrische Anlagen und Betriebsmittel zu
beachten.
• Wenden Sie sich an eine Fachkraft, wenn Sie Zweifel über die Arbeitsweise, die Sicherheit
oder den Anschluss des Gerätes haben.
• Gehen Sie vorsichtig mit dem Produkt um - durch Stöße, Schläge oder dem Fall aus bereits
geringer Höhe kann es beschädigt werden.
Dieses Gerät hat das Werk in sicherheitstechnisch einwandfreien Zustand verlassen.
Um diesen Zustand zu erhalten und einen gefahrlosen Betrieb sicherzustellen, muss der
Anwender die Sicherheitshinweise und Warnvermerke beachten, die in den beiliegenden
Anleitungen enthalten sind. Folgende Symbole gilt es zu beachten:
Ein in einem Dreieck befindliches Ausrufezeichen weist auf wichtige Hinweise in der
Bedienungsanleitung hin, die unbedingt zu beachten sind.
Das „Hand"-Symbol ist zu finden, wenn Ihnen besondere Tipps und Hinweise zur
Bedienung gegeben werden sollen.
Solarzellen in der Praxis
Solarzellen haben sich für die Stromversorgung von Anlagen und Geräten an abgelegenen
Orten bewährt. Der Einsatz empfiehlt sich immer dort, wo keine Stromnetz-Versorgung möglich
ist. Auch im Hobbybereich sind viele Anwendungen möglich. Dies sind z.B. der Betrieb von
Kleinverbrauchern wie Radio, Spielzeuge, Uhren, Ladegeräte usw. und auch für größere
Anwendungen im Freizeit-, Garten- und Campingbereich.
Solarzellen gibt es in unterschiedlichen Bauformen (rund, eckig) und Farben. Diese haben aber
keinen Einfluss auf die Leistungsfähigkeit.
Die einzelnen Solarzellen weisen einen Pluspol (Oberseite) und einen Minuspol (ganzflächige
Unterseite) auf und können beliebig zusammen geschaltet (verlötet) werden.
Siliziumkristalle bilden die Solarzelle. Silizium ist jedoch sehr spröde und bricht bereits bei der
geringsten mechanischen Beanspruchung. Eine vorsichtige Handhabung ist deshalb oberstes
Gebot.
Einzelne Solarzellen erzeugen eine Nennspannung von ca. 0,5 V. Die Leistung ist von der
Zellengröße abhängig.
Um die Spannung und Leistung zu erhöhen, werden mehrere Solarzellen in Solarmodule
zusammengefügt. Diese sind meist in einem Rahmen mit Abdeckung verbaut, um sie einfacher
montieren zu können.
Aufbau einer Solaranlage
www.conrad.com
Eine solarbetriebene Anlage besteht meist immer aus folgenden Komponenten:
1 Solarmodul
Version 06/09
2 Laderegler oder Rücklauf-Schutzdiode
3 Energiespeicher
4 Verbraucher
Das Solarmodul liefert bei ausreichender Beleuchtung den elektrischen Strom. Ein Laderegler
erkennt den besten Arbeitspunkt des Solarmoduls und steuert hocheffektiv den Ladestrom für
den Energiespeicher (Akku).
In einfachen Systemen wird meist nur eine Rücklauf-Schutzdiode eingebaut. Ein Diode lässt nur
in eine Richtung Strom fließen. Dies verhindert, dass bei unzureichender Beleuchtung der
Energiespeicher über die Solarzelle entladen wird.
Leistungskurve von Solarzellen (bei </= 25°C)
Würde zuviel Strom entnommen, bricht die Spannung zusammen
(schlechter Wirkungsgrad), wird zuwenig Strom entnommen, ist
die Anlage und die mögliche Energie nicht ausgenutzt (schlechter
Wirkungsgrad).
Eine Solarzelle liefert im Leerlauf eine max. Spannung von ca.
0,55 V/DC, die bei Belastung absinkt. Der max. Leistungspunkt
wird bei einer Zellenspannung von 0,45 V erzielt.
Eine große Rolle spielt die Umgebungstemperatur in Bezug auf Leistung. Folgende Werte
geben Aufschluss auf einen Temperaturanstieg über 25°C pro Solarzelle:
Spannung sinkt um ca. 2 mV/°C
Strom sinkt um ca. 25 µA/°C
Leistung sinkt um ca. 0,3%/°C
Die Nenndaten einer Solarzelle beziehen sich meist auf eine Umgebungstemperatur von
</= 25°C und einer Sonnenleistung von 1000 W/m
Himmel und senkrechtem Sonnenstand erreicht. Das Solarmodul sollte immer in einem Winkel
von 90° zur Sonne ausgerichtet sein, um die maximale Energie zu erzeugen.
Anwendung von Solarzellen
Um Solarzellen effektiv in der Praxis anwenden zu können, werden die einzelnen Zellen zu leis-
tungsstarken Solarmodulen zusammengeschaltet. Hierbei kommen drei Methoden zum Einsatz.
Bei allen Methoden sollten jedoch nur gleiche Solarzellen zum Einsatz kommen (gleiche Größe,
Art und Leistung).
Reihenschaltung (Spannungserhöhung)
Bei der Reihenschaltung werden die Zellen nacheinander immer von Pluspol zu Minuspol ver-
bunden. Diese Schaltungsart ermöglicht die Spannungserhöhung. Jede weitere Zelle erhöht
den Spannungswert um ca. 0,45 V. Der Strom bleibt jedoch bei dem Wert einer Solarzelle.
Parallelschaltung (Stromerhöhung)
Bei der Parallelschaltung werden die Zellen parallel immer von Pluspol zu Pluspol und Minuspol
zu Minuspol verbunden. Diese Schaltungsart ermöglicht die Stromerhöhung. Jede weitere Zelle
erhöht den Stromwert. Die Spannung bleibt jedoch bei dem Wert einer Solarzelle.
Kombination aus Reihen- und Parallelschaltung (Leistungserhöhung)
Die beste und effektivste Schaltungsart ist jedoch die Kombination aus Reihen und
Parallelschaltung. Hier werden mehrere Reihen-Module mit weiteren Parallel-Modulen
zusammengeschaltet. Hieraus bekommt man den Vorteil beider Methoden: Spannungserhöhung
und Stromerhöhung = Leistungserhöhung.
Alle modernen Solarmodule sind eine Kombination aus diesen beiden Schaltungsarten.
In der Praxis werden Solarmodule meist in Verbindung mit Energiespeicher wie NiMH- oder Blei-
Akkus verwendet. Dadurch können Leistungsschwankungen durch Lichtwechsel (Wolken,
schlechtes Wetter, Dunkelheit etc) ausgeglichen werden.
Die Solarzellen werden so als Ladequelle für die Akkus verwendet.
Bei Bleiakkus (Pb) rechnet man pro Akkuzelle (2V) mit 6 Solarzellen.
Bei Rundzellenakkus (1,2 V) z.B. NiMH kommen 4-5 Solarzellen zum Einsatz.
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. Dies wird im Sommer bei wolkenlosem