Photovoltaisches Pumpsystem
In einem photovoltaischen Pumpsystem wird Solarenergie direkt in Elektrizität umgewandelt, um Pumpen mit einem Elektromotor anzutreiben. Die Systeme finden meist Anwendung bei Viehtränken, zur Bewässerung oder Trinkwasserversorgung in sonnenreichen Gegenden. siehe Abb. 1 Photovoltaisches Pumpsystem
Der Einsatz von photovoltaischen Pumpsystemen ist insbesondere dort wirtschaftlich und sinnvoll, wo keine Netzelektrizität verfügbar ist. Anders als bei anderen Photovoltaiksystemen kann auf die Speicherung elektrischer Energie fast immer verzichtet werden. Um die schwankende Verfügbarkeit der Solarenergie auszugleichen, kann Wasser in einem Hochbehälter gespeichert werden. Alternativen zu photovoltaischen Pumpsystemen sind u. a. von einem Verbrennungsmotor oder durch Windenergie betriebene Pumpsysteme.
Im Gegensatz zu solarthermisch betriebenen Pumpsystemen erfolgt bei photovoltaischen die Wandlung der Solarenergie durch den photovoltaischen Effekt in Gleichstrom und -spannung. Ein Photovoltaikgenerator besteht dabei aus einem, meist jedoch aus mehreren Photovoltaikmodulen. Diese setzen sich wiederum aus mehreren Solarzellen zusammen. Die photovoltaisch erzeugte Energie kann entweder direkt zum Antrieb von Pumpen mit Gleichstrommotor (bürstenbehaftete Gleichstrommotoren oder bürstenlose elektronisch kommutierte Gleichstrommotoren) verwendet werden. Zum Betrieb von Pumpen mit Drehstrommotoren mit photovoltaischer Energie wird ein Wechselrichter benötigt, der Gleichstrom und Gleichspannung in dreiphasigen Wechselstrom und Wechselspannung umwandelt.
siehe Abb. 2 Photovoltaisches Pumpsystem
Als Pumpentypen werden Kreiselpumpen und Verdrängerpumpen, z. B. Exzenterschneckenpumpen, eingesetzt.
Der Betriebspunkt der Kreiselpumpe muss der verfügbaren Solarenergie angepasst werden. Dazu wird die Drehzahl der Pumpe eingestellt. Vorteilhaft ist dabei die Regelung des Betriebspunktes, bei der Spannung und Strom des Photovoltaikgenerators im Leistungsoptimum liegen (sog. "Maximum Power Point Tracking" (MPP- Tracking)).
