Comenius-Projekt

Das Solar-Modellhaus


Frontansicht	Panel-Ansicht

Fotos: Roland Jorek

Was kann man mit dem Solar-Modellhaus anfangen ?

An dem Solar-Modellhaus kann man studieren, wie eine Solaranlage im Prinzip funktioniert. Folgende Grundversuche sind möglich :

Stellt man das Solarhaus in die Sonne oder bestrahlt man das Dach mit einer starken Lampe, so kann man durch Umlegen bestimmter Schalter erreichen, dass der Nickelmetallhydridakku aufgeladen wird. Am eingebauten Amperemeter kann man den Ladestrom, am eingebauten Voltmeter die Ladespannung ablesen.
Der Strom fließt dabei vom Pluspol der 6 in Reihe geschalteten Solarzellen über einen Ein- und Ausschalter, ein Amperemeter, eine Diode, einem weiteren Ein- und Ausschalter und den NiMh-Akku zurück zum Minuspol der Solarbatterie.
Ebenso kann man mit Hilfe der Solarzellen direkt zwei 1,5 Volt-Lämpchen betreiben, die die Beleuchtung bzw. die Heizung simulieren sollen, und man kann einen Motor mit Flügelrad antreiben, der zum Beispiel eine Waschmaschinentrommel darstellen soll. Dabei ist die Verbindung zum Akku stets getrennt.
Die einzelnen Verbraucher können getrennt voneinander ein- und ausgeschaltet werden (Parallelschaltung). Mit Hilfe beider Amperemeter kann der fließende Strom gemessen werden. Dabei können die Auswirkungen verschiedener Belastungen auf die Solaranlage getestet werden.
Den Betrieb bei Dunkelheit kann man dadurch simulieren, dass man die Zuleitung zu den Solarzellen abschaltet. Durch Umlegen entsprechender Schalter werden die Verbraucher dann ausschließlich mit Hilfe des Akkus betrieben. Dabei können Akkuspannung und fließender Strom abgelesen werden.
Wenn man die Zeit misst, die vergeht, bis der Akku entladen ist und sie mit der Ladezeit des Akkus bei voller Sonneneinstrahlung vergleicht, entwickelt man ein Gefühl dafür, wie viel elektrische Energie gespeichert werden kann.
Weiterhin lassen sich die Verbraucher bei Sonnenbetrieb sowohl von den Solarzellen als auch von dem Akku gleichzeitig speisen.
Wenn man das Solarhaus in die Sonne stellt, kann man außerdem noch verschiedene andere Phänomene studieren. Zum Beispiel kann man durch Kippen oder Drehen des Hauses feststellen, welche Auswirkung der Einstrahlungswinkel des Sonnenlichtes hat. Oder man könnte das Sonnenlicht durch Linsen auf die Solarzellen konzentrieren. Welche Auswirkungen hat eine teilweise Abschattung ? Welche Leistung erbringt die Solaranlage (P=U*I)? Welche Auswirkungen hat die Erwärmung der Solarzellen bei starker Sonneneinstrahlung ? Was bringt eine Nachführung ?

(Konstanze Sladek, Tillmann Schuler
zusammen mit Herrn Jorek)


Schaltskizze	Schaltplan für Solarhaus

Funktionsweise einer Solarzelle

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