Leistung Messen

[HaWe]

So sieht es das Milchmädchen. Das kann sich nicht vorstellen, daß innerhalb der Solarzelle sehr wohl ein Strom fließt. Und wenn das Modul so beleuchtet wird, das 3kW durch Photovoltaik enstehen, und das hängt allein von der Beleuchtung ab, fließt intern genau der Strom der nötig ist, diese 3kW zu verbrauchen. Die 3kW werden dabei in Wärme umgesetzt. Der Photoeffekt verschwindet ja nicht, wenn die Zelle nicht angeschlossen ist.

MfG Klebwax

der photoelektrische Effekt bewirkt nur eine Ladungstrennung an/zwischen den Halbleiterschichten einer PV-Solarzelle und baut dadurch eine Spannung zwischen den Polen auf, genau wie die Ionen im Batterie-Elektrolyt an Batteriepolen oder wie ein wechselndes Magnetfeld im sich drehenden Generator an den Stromgenerator-Polen:
Solange neue Photonen auf die Solarzelle treffen, wird eine Spannung erzeugt und bleibt erhalten (und elektrostatisch im Gleichgewicht), sobald das Licht schwächer wird, wird auch die Ladungstrennung geringer und die Spannung wird schwächer, nimmt das Licht wieder zu, baut sich wieder eine größere Spannung auf, wie bei einem sich erst schnell und dann langsamer und dann wieder schneller drehenden Generator:
es wird immer nur eine Spannung aufgebaut, aber solange im abgeklemmten Zustand kein Strom fließt, wird noch keine Energie, Arbeit oder Leistung erzeugt oder abgegeben (interne Verlustströme in Solarpanel, Batterie oder Generator gibt es zwar, sind aber minimal und zerstören weder Solarpanel noch Batterie noch Generator, wenn kein Verbraucher angeschlossen ist).
Werden aber Batteriepole oder Generatorpole kurzgeschlossen, fließen riesige Kurzschlusströme, die Batterie oder Generator zerstören können, und genau das wird vorraussichtlich auch bei kurzgeschlossenen Solarpanels geschehen.

[hasta]

Der entscheidente Begriff ist Stromquelle, während ein Akku eine Spannungsquelle ist stellt eine Solarzelle eine Stromquelle dar. Worin liegt der Unterschied? Ich zitiere hier mal aus:https://www.grund-wissen.de/elektron...omquellen.html

Der wesentliche Unterschied zwischen einer Spannungs- und Stromquelle liegt darin, auf wie große Außenwiderstände R_{\mathrm{a}} die Quelle ausgelegt ist:
Eine reale Spannungsquelle hat genau dann keine Verlust-Leistung, wenn der Last-Widerstand R_{\mathrm{a}} unendlich groß ist. Eine Spannungsquelle wird somit bevorzugt im Leerlauf beziehungsweise bei geringen Stromstärken betrieben.
Eine reale Stromquelle hat keine (innere) Verlust-Leistung, wenn der Außenwiderstand R_{\mathrm{a}} unendlich klein beziehungsweise der Innenwiderstand R_{\mathrm{i}} vergleichsweise unendlich groß ist.

Solarzellen können bei Nichtnutzung definitiv kurzgeschlossen werden. Die Spannung bricht bis auf 0 V ein und BASTA, auch wenn die Solarzelle keine "ideale" Stromquelle mit Ri = ∞ ist wird keine signifikante Leistung erbracht. Eine zusätzlich geringe Erwärmung (weil ja nicht "ideal") führt nicht zu Schäden an den Zellen. Funkenflug gibt es auch keinen.

Ein Akku (Z.Bsp. Auto-Akku 100Ah) ist keine "ideale" Spannungsquelle mit Ri=0, wird dieser kurzgeschlossen fließt ein Kurzschlußstrom über den Innenwiderstand der mehrere 100 A betragen kann und dann wirklich nicht nur Funken erzeugt sondern schnell mal den auf die Pole fallen gelassenenen Maulschlüssel durchbrennt.

das glaube ich erst wenn ich es sehe.
Wir (Elektriker + ich bei Installaton/Wartung) haben sogar schon an den Panels die Spannung im abgeklemmten Zustand (Leerlauf) gemessen -
380V (+- wenig bis unbewölkt), angeklemmt bis 330V beobachtet, WR Eingang max. bis 500V.

Und was sagt uns das? Nichts!
Dein Elektriker hätte eigentlich den Unterschied zw. Strom- und Spannungsquelle kennen sollen. Aus der Messung einer Leerlaufspannung kann man max ablesen das die ziemlich hoch sein kann, mehr aber auch nicht.

Aber wie sagt der Volksmund. [Ironie] Wenn der Elektriker misst, dann meistens Mist!"[/Ironie]

Mfg hasta

[Klebwax]

der photoelektrische Effekt bewirkt nur eine Ladungstrennung an/zwischen den Halbleiterschichten einer PV-Solarzelle

Langsam kommst du der Sache näher. Diese verschieden dotierten Halbleiterschichten bilden eine Diode. Und sobald die Schwellspannung erreicht ist, fängt sie an zu leiten. Es fließt Strom. Und solange man die Sonne nicht abschaltet fließt er. Wenn man das verhindern will z.B. um den Strom zu verbrauchen, muß man dafür sorgen, daß die Spannung nicht so hoch wird und einen passenden Verbraucher zuschalten. Dann fließt der Strom außen herum und man kann ihn messen.

Und nochmal, damit das nicht in Vergessenheit gerät: es geht um konstante Eingangsleistung. Wieviel das bei den Solar-Modulen gerade ist, bestimmt die Sonne und nur die.

Einen Generator kann man schon zerstören, wenn man ihn ohne Last betreibt. Beispiel: ein Generator wird mit Nennleistung betrieben. Die kann ich am Ausgang als Strom mal Spannung und am Eingang als Drehzahl mal Drehmoment messen. Klemme ich jetzt die Last ab, dreht er viel leichter, wie jede Erfahrung zeigt. Das Drehmoment ist also viel kleiner und damit auch die Eingangsleistung. Um die gleiche Eingangsleistung wieder zu erreichen (wie beim Photovoltaik-Beispiel von der Sonne) muß man also die Drehzahl erhöhen. Dabei erhöht sich die Ausgangsspannung. Bevor ich die Eingangs-Nennleistung erreiche, zerfetzt mir die hohe Drehzahl die Lager oder die hohe Ausgangsspannung führt zu Überschlägen. Deswegen darf man bei einem Generator auch nicht die Last wegnehmen, wenn man nicht gleichzeitig die Eingangsleistung absenkt.

Im PKW führte das Abklemmen des Akkus, der Grundlast an der Lichtmaschine, bei lauferdem Motor zu einer Überspannung, die häufig die Lima zerstört hat. Der Regler ist einfach nicht schnell genug das auszugleichen. Daher findet man dort heutzutage Zenerdioden, die bei Überspannung als Ersatzlast dienen.

Aber es geht nicht immer der Generator kaputt. Ein von Hand gedrehter Schrittmotor kann schon mal die Ansteuerbrücken zerstören. Die halten meißt weniger Spannung aus, als die Wicklungen und werden dabei typisch niederohmig. Dann fließt Strom und das "Experiment" ist beendet, bevor der Schrittmotor/Generator zerstört ist.

MfG Klebwax

[White_Fox]

Den Ausführungen von Klebwax stimme ich zu, so ist es mir aus den einschlägigen Vorlesungen noch in Erinnerung. Und da ich erst den Thread von Ceos und danach diesen hier gelesen habe, hier auch nochmal das Ersatzschaltbild einer Photovoltaikzelle:



Gehässige Kommentare seitens der Qualifikation einiger genannter Personen verkneife ich mir lieber...