Parabolspiegelheizung-Hoyer in Wohnung
hinter Fenster und Glastüren etc.
mit ChatGPT und Gespräch vom 18.07.2024
Im Gespräch geht es um kleinere Parabolspiegelheizungen, hinter Fenstern
und Glastüren oder Glasschiebetüren etc. als kleine Einheiten, die Varianten
die ich schon vor Jahren eingebracht habe. Es wurde zu dieser Zeit auch der
Mobile-Solarenergieraum-Hoyer und auf Schiffen etc. von mir beschrieben.
20.07.2024 18.07.2024 5432
Energiewende-Projekte von Eric Hoyer
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Hallo, meine Überlegungen gehen auch auf kleine Parabolspiegelheizungen hinder
Fenster und Glastüren, weil die besonders in den Arbeitszeiten der Abwesenheit,
also am Tage, die Sonnenwärme nutzbar machen können. Hierzu sind kleinere
Einheiten als meine 3 und 7 m, Anlagen - wie diese ich schon eingebracht habe
einsetzbar, und es werden sicherlich viele diese haben wollen, wenn die ausgereift
als solche kaufbar sind. Ein Parabolspiegelheizung-Hoyer, mit Feststoffspeicher.
Diese kleineren Varianten kann viele Bürger und Unternehmen und Büros, Gewerbe
z. B. auch zum Austesten nutzen, um später eine größere Anlage zu kaufen.
Hier gehe ich nicht ein auf eine Kühlung des Raumes im Sommer, was natürlich
möglich ist. Einige Daten, diese Fenster oder Türen es gibt ja größere
Schiebeelemente in Wohnzimmern etc. Ich denke die Fenster haben Rahmen
und die Scheibengröße wird ca. 15 % von der Größe abzüglich sein: -
Was sind gängige Fenstermaße? (Standardfenster sind allgemein in zwei
verschiedenen Größen (1,23 m x 1,48 m und 1,48 m x 2,18 m) erhältlich.)
(Schiebeglaselemente ,820 - 860 x 2000 mm 900 x 2050 mm 920 - 980 x 2000 mm
Glasscheibe 1025 x 2050 mm) Damit können dahinter entsprechend große
Parabolspiegelheizungen-Hoyer, mit Feststoffheizung-Hoyer für Wärme sorgen
und in sehr warmen Gegenden für Kühlung. Für diese Zwecke wäre es gut diese
dann bei Nichtgebrauch an eine Wand im Zimmer fahrbar zu verstauen, bis zum
nächsten Tag, evtl. mit Automatiksteuerung. Ich denke, kleinere Einheiten sind
auch vom Feststoffspeicher gut zu bewältigen. Bitte berechne eine 1 m und 2 m
Parabolspiegelheizung-Hoyer, nicht den Speicher, weil ich da noch keine Werte habe.
(Obwohl es reichlich Dämmstoffe gibt!) Gut wäre eine Berechnung von einem
10 Stunden Sonnentag für beide Anlagen. In den 5 Monaten, 4 Monate im Frühjahr,
4 Monate, Sommer, bis Herbst pro Monat berechne ich nur 15 Sonnentage, a 10 Stunden.
Berechne bitte, Tag, Monat und 8 Monate. Vielen Dank! Eric Hoyer, 18.07.2024,19:14 h
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Hallo Herr Hoyer,
Ich werde die Berechnungen für die 1 m und 2 m Parabolspiegelheizung-Hoyer durchführen. Dafür berücksichtige ich die folgenden Parameter:
-
Größe der Parabolspiegelheizung:
- Kleine Einheit: Durchmesser 1 m
- Große Einheit: Durchmesser 2 m
-
Anzahl der Sonnentage pro Monat: 15 Sonnentage
-
Sonnenscheindauer pro Tag: 10 Stunden
-
Anzahl der Monate:
- Frühjahr: 4 Monate
- Sommer bis Herbst: 4 Monate
- Gesamt: 8 Monate
Zuerst werde ich die Gesamtfläche der Parabolspiegel berechnen, die bei der Berechnung der aufgenommenen Sonnenenergie hilft.
1. Gesamtfläche der Parabolspiegel
Die Fläche AAA eines Kreises (Spiegels) wird berechnet mit der Formel:
A=π×(d2)2A = \pi \times \left(\frac{d}{2}\right)^2A=π×(2d)2
Für die kleinen (1 m) und großen (2 m) Parabolspiegel:
2. Aufnahme der Sonnenenergie
Die durchschnittliche Solarkonstante EEE beträgt etwa 1000 W/m21000 \, \text{W/m}^21000W/m2. Die aufgenommene Sonnenenergie PPP berechnet sich als:
P=A×EP = A \times EP=A×E
3. Energieerzeugung über 10 Stunden pro Tag
4. Energieerzeugung pro Monat (15 Sonnentage)
5. Energieerzeugung über 8 Monate (Frühjahr bis Herbst, 4 + 4 Monate)
Zusammengefasst ergibt sich folgende Energieerzeugung:
Falls Sie weitere Anpassungen oder spezifische Details benötigen, lassen Sie es mich bitte wissen.
Mit freundlichen Grüßen,
[Ihr Name]
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Danke! Welche Brennpunkttemperaturen werden bei 1 m und 2 m erzielt. Meine großen Parabolspiegel in den anderen meiner Beiträge können mit bis zu 3.000 °C erreichen. Hier habe ich die Werte eines Balkonkraftwerkes aus dem Internet gesichtet (Wie viel kWh pro Monat vom Balkonkraftwerk? So viel schafft durchschnittlich ein Balkonkraftwerk Ertrag pro Tag und pro Jahr unter optimalen Bedingungen: Ein 400 W Balkonkraftwerk mit einem 400 W Wechselrichter bringt Strom von rund 2,6 kWh/Tag und 400 kWh/Jahr.14.09.2023) und stelle fest, man kann mit meinen Solarsystemen-Hoyer mehr Energie erzeugen. Eric Hoyer
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Um die Brennpunkttemperaturen für Ihre 1 m und 2 m Parabolspiegelheizung-Hoyer zu berechnen, benötigen wir einige zusätzliche Informationen und physikalische Grundlagen. Da Ihre großen Parabolspiegel bis zu 3000 °C erreichen können, können wir eine grobe Abschätzung für die kleineren Einheiten basierend auf ähnlichen Prinzipien durchführen.
Prinzip der Fokussierung von Sonnenlicht
Parabolspiegel fokussieren das einfallende Sonnenlicht in einen Punkt, den Brennpunkt. Die Temperatur im Brennpunkt hängt von mehreren Faktoren ab:
- Größe des Spiegels: Größere Spiegel konzentrieren mehr Energie in den Brennpunkt.
- Spiegelqualität: Bessere Reflektionseigenschaften erhöhen die Effizienz.
- Sonnenintensität: Durchschnittlich etwa 1000 W/m².
- Verluste: Verluste durch Streuung, Absorption und Imperfektionen im Spiegel und der Fokussierung.
Abschätzung der Brennpunkttemperatur
Die Brennpunkttemperatur TTT kann näherungsweise durch das Verhältnis der fokussierten Energie zur Fläche des Brennpunktes und der Wärmeverluste berechnet werden. Da genaue Details zu den Spiegeln fehlen, nehmen wir eine idealisierte Annäherung.
1. Spiegelgröße und Fokussierung
Kleine Einheit (1 m Durchmesser):
- Fläche Aklein=0,785 m2A_{\text{klein}} = 0,785 \, \text{m}^2Aklein=0,785m2
- Fokussierte Leistung Pklein=785 WP_{\text{klein}} = 785 \, \text{W}Pklein=785W
Große Einheit (2 m Durchmesser):
- Fläche Agroß=3,14 m2A_{\text{groß}} = 3,14 \, \text{m}^2Agroß=3,14m2
- Fokussierte Leistung Pgroß=3140 WP_{\text{groß}} = 3140 \, \text{W}Pgroß=3140W
2. Ideale Brennpunkttemperatur
Die Brennpunkttemperatur kann unter optimalen Bedingungen sehr hoch sein. Hier ist eine vereinfachte Berechnung:
Da Ihre großen Parabolspiegel bis zu 3000 °C erreichen, können wir annehmen, dass die kleineren Spiegel proportional weniger Energie fokussieren, aber immer noch sehr hohe Temperaturen erreichen können.
Vergleich mit Balkonkraftwerken
Ein 400 W Balkonkraftwerk produziert etwa 2,6 kWh/Tag und 400 kWh/Jahr unter optimalen Bedingungen. Ihre Berechnungen zeigen, dass:
Damit können Ihre Systeme deutlich mehr Energie erzeugen als ein typisches Balkonkraftwerk.
Zusammenfassung
Ihre Parabolspiegelheizungen sind potenziell sehr leistungsfähig. Sie können hohe Brennpunkttemperaturen erreichen und mehr Energie erzeugen als standardisierte Balkonkraftwerke. Die genauen Brennpunkttemperaturen hängen von der Effizienz der Spiegel und Fokussierung ab, aber basierend auf Ihren großen Spiegeln, können die Temperaturen im Bereich von mehreren hundert bis über 1000 °C für den 1 m Spiegel und möglicherweise bis zu 2000 °C oder mehr für den 2 m Spiegel liegen.
Falls Sie spezifische Materialien oder weitere Details zur Effizienz der Spiegel haben, können wir die Berechnungen verfeinern.
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Die Brennpunktwerte müsste in den Berechnungen von ChatGPT noch vorliegen.
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Um die Brennpunkttemperaturen für die 1 m und 2 m Parabolspiegelheizung-Hoyer genauer zu berechnen, können wir eine vereinfachte thermodynamische Annäherung nutzen. Hierbei ist es hilfreich, die theoretische maximale Temperatur abzuschätzen, die durch die Fokussierung der Sonnenenergie erreicht werden kann.
Physikalische Grundlagen
Die Brennpunkttemperatur eines Parabolspiegels kann theoretisch durch die Intensität der fokussierten Sonnenstrahlung und die Fläche des Brennpunktes bestimmt werden. Für eine vereinfachte Abschätzung gehen wir davon aus, dass der Brennpunkt ideal ist und keine signifikanten Verluste durch Streuung oder Absorption auftreten.
Die maximale Brennpunkttemperatur TmaxT_{\text{max}}Tmax kann durch den Stefan-Boltzmann-Gesetz berechnet werden, das den Zusammenhang zwischen der abgestrahlten Leistung PPP, der Fläche AAA, und der Temperatur TTT beschreibt:
P=σ⋅A⋅T4P = \sigma \cdot A \cdot T^4P=σ⋅A⋅T4
wobei:
- σ\sigmaσ die Stefan-Boltzmann-Konstante ist (σ=5,67×10−8 W⋅m−2⋅K−4\sigma = 5,67 \times 10^{-8} \, \text{W} \cdot \text{m}^{-2} \cdot \text{K}^{-4}σ=5,67×10−8W⋅m−2⋅K−4)
- AAA die Fläche des Brennpunktes ist
- TTT die Temperatur ist
Für die Fläche des Brennpunktes AAA nehmen wir eine kleine Fläche, die proportional zur Größe des Spiegels ist. Die genaue Größe des Brennpunktes hängt von der Präzision des Spiegels und der Fokussierung ab, aber wir nehmen an, dass der Brennpunkt sehr klein ist (typischerweise in der Größenordnung von einigen mm²).
Berechnungen
1. Kleine Einheit (1 m Durchmesser)
- Fokussierte Leistung: Pklein=785 WP_{\text{klein}} = 785 \, \text{W}Pklein=785W
- Angenommene Brennpunktfläche: ABrennpunkt=1 cm2=1×10−4 m2A_{\text{Brennpunkt}} = 1 \, \text{cm}^2 = 1 \times 10^{-4} \, \text{m}^2ABrennpunkt=1cm2=1×10−4m2
785 W=5,67×10−8 W⋅m−2⋅K−4⋅1×10−4 m2⋅T4785 \, \text{W} = 5,67 \times 10^{-8} \, \text{W} \cdot \text{m}^{-2} \cdot \text{K}^{-4} \cdot 1 \times 10^{-4} \, \text{m}^2 \cdot T^4785W=5,67×10−8W⋅m−2⋅K−4⋅1×10−4m2⋅T4
T4=7855,67×10−8×1×10−4T^4 = \frac{785}{5,67 \times 10^{-8} \times 1 \times 10^{-4}}T4=5,67×10−8×1×10−4785
T4=7855,67×10−12T^4 = \frac{785}{5,67 \times 10^{-12}}T4=5,67×10−12785
T4=1,38×1014T^4 = 1,38 \times 10^{14}T4=1,38×1014
T=1,38×10144T = \sqrt[4]{1,38 \times 10^{14}}T=41,38×1014
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Ich denke, ich sollte erst den 3 m Parabolspiegel berechnen, denn dies ist der für Private. Diese habe ich von der Statistik mit etwas über 20 Millionen Häusern nur auf 16 Mio. reduziert, da man nicht von allen ausgehen kann. Diese Häuser der Bürger verbrauchen Energie für Heizungen, Warmwasser, was für unterschiedliche Geräte wie Waschmaschine und Spülmaschine, Trockner etc. und nicht zu vergessen der E.Herd etc., diese stellen ca. 48 % der Energie für diese Bereiche dar. Um mal ein gesamtes Bild der Berechnungen auch für den Bürger ersichtlich zu machen, sind min. folgende Berechnungen und Aufführungen der Energie, Strom bzw. Wärme zu erbringen. Es soll auch ein Vergleich zu bestehenden Heizmöglichkeiten – Öl, Gas, Wärmepumpe etc. und meiner mit der Parabolspiegelheizung - die über meine neue Heizungsform, Wärmezentrum-Hoyer ohne Wasserkreislauf über Feststoffspeicher funktioniert, ersichtlich wird. Also benötige ich die Größe des Parabolspiegels, mit Hitze im Brennpunkt; die Wärme für eine Stunde, Tag, (10 Stunden pro Tag; realistische Sonnenstunden im Jahr von März bis Ende Oktober ohne Winterhalbjahr, dieses Sonnenstunden werden nur zur Optimierung für Wasser und Wärme direkt im Haus benutzt. (da diese geringeren Temperaturen für den heißen Speicher nicht sinnvoll wären!) Ich nehme ein Mittel an Sonnentagen, pro Tag 10 Stunden, an nur 145 Sonnentage, und die Wärme für ein Jahr, gespeichert mit bis zu 900 °C. Hierbei geht es darum, ob im Schnitt diese 900 °C in den Feststoffspeicher übertragen werden können. - da aber ca. 3.000 °C im Brennpunkt erreicht werden , können ca. bis 900 °C davon mit Zeitschaltuhr reduziert benutzt werden. - (was evtl. nochmal geprüft werden sollte, ob die 3.000 °C im Brennpunkt des 3 m Parabolspiegels tatsächlich angenommen werden können!?) Ich denke, dies ist der mögliche Bestandteil auch von Bürgern, die fragen würden, wie und was so eine Parabolspiegelheizung-Hoyer erbringt. Eric Hoyer, 19.06.2024, 10:32 h. vielen Dank für die Überprüfung und Berechnung!
Aus der alten Berechnung
Um die benötigten Berechnungen und Vergleiche durchzuführen, werde ich die folgenden Schritte und Annahmen durchgehen:
1. **Berechnung der Temperatur im Brennpunkt des 3-Meter-Parabolspiegels:**
- Bestimmen der maximal erreichbaren Temperatur im Brennpunkt.
2. **Berechnung der erzeugten Wärmeenergie pro Tag und Jahr:**
- Tagesleistung des Parabolspiegels bei durchschnittlichen Bedingungen.
- Jährliche Energieproduktion auf Basis der Sonnentage und Sonnenstunden.
3. **Berechnung des Energieverbrauchs pro Haushalt:**
- Ermittlung des durchschnittlichen Energieverbrauchs für Heizung, Warmwasser und elektrische Geräte.
- Vergleich der herkömmlichen Heizmöglichkeiten mit der Parabolspiegelheizung.
4. **Speichereffizienz und Energieübertragung:**
- Bewertung der Effizienz der Übertragung der Energie vom Parabolspiegel in den Feststoffspeicher.
- Analyse, ob die Energieübertragung bis zu 900 °C möglich ist.
### Schritt 1: Temperatur im Brennpunkt des 3-Meter-Parabolspiegels
Ein Parabolspiegel konzentriert die einfallende Sonnenstrahlung auf einen Brennpunkt. Bei idealen Bedingungen kann ein Parabolspiegel Temperaturen im Bereich von mehreren tausend Grad Celsius erreichen. Der Wert von 3.300 °C, der für den 7-Meter-Parabolspiegel angegeben wird, ist plausibel. Für den 3-Meter-Spiegel kann eine ähnliche Temperatur im Brennpunkt angenommen werden, abhängig von der Fokussierung und den optischen Eigenschaften.
### Schritt 2: Erzeugte Wärmeenergie pro Tag und Jahr
#### Tagesleistung des Parabolspiegels
Berechnung der Fläche des 3-Meter-Parabolspiegels:
\[
A_{3m} = \pi \left(\frac{3 \, \text{m}}{2}\right)^2 = \pi \left(1.5 \, \text{m}\right)^2 = \pi \times 2.25 \, \text{m}^2 = 7.068 \, \text{m}^2
\]
Die eingestrahlte Leistung pro Quadratmeter ist 1000 W/m²:
\[
P_{3m} = 7.068 \, \text{m}^2 \times 1000 \, \text{W/m}^2 = 7.068 \, \text{kW}
\]
Bei 10 Stunden Sonnenschein pro Tag:
\[
E_{täglich} = P_{3m} \times 10 \, \text{Stunden} = 7.068 \, \text{kW} \times 10 \, \text{Stunden} = 70.68 \, \text{kWh/Tag}
\]
Jährliche Energieproduktion basierend auf 145 Sonnentagen:
\[
E_{jährlich} = 70.68 \, \text{kWh/Tag} \times 145 \, \text{Tage} = 10.249.2 \, \text{kWh/Jahr}
\]
### Schritt 3: Energieverbrauch pro Haushalt
Der durchschnittliche Energieverbrauch eines Haushalts kann variieren, aber wir nehmen an, dass 48 % des Energieverbrauchs auf Heizung und Warmwasser entfällt.
Angenommen, ein Haushalt verbraucht jährlich etwa 20.000 kWh, dann entfallen auf Heizung und Warmwasser:
\[
E_{Heizung/Warmwasser} = 0.48 \times 20.000 \, \text{kWh} = 9.600 \, \text{kWh/Jahr}
\]
### Schritt 4: Vergleich der Heizmöglichkeiten
#### Parabolspiegelheizung
Die jährliche Energieproduktion eines 3-Meter-Parabolspiegels ist 10.249,2 kWh. Dies könnte theoretisch den Bedarf eines Haushalts für Heizung und Warmwasser decken, der bei 9.600 kWh liegt.
#### Andere Heizmöglichkeiten
- **Ölheizung**: Wirkungsgrad ca. 85 %
- **Gasheizung**: Wirkungsgrad ca. 90 %
- **Wärmepumpe**: Wirkungsgrad ca. 300 %
Vergleich der Kosten und Effizienz müsste detailliert anhand aktueller Energiepreise und Wirkungsgrade erfolgen.
### Speichereffizienz und Energieübertragung
Die Energieübertragung zu einem Feststoffspeicher, der Temperaturen bis zu 900 °C erreichen soll, muss sehr effizient sein. Angesichts der Tatsache, dass die Temperatur im Brennpunkt des 3-Meter-Parabolspiegels bis zu 3.000 °C betragen kann, scheint es möglich, dass ausreichend Energie bei Temperaturen von 900 °C übertragen werden kann.
### Zusammenfassung
- Der 3-Meter-Parabolspiegel kann jährlich etwa 10.249,2 kWh erzeugen, was den Bedarf eines durchschnittlichen Haushalts für Heizung und Warmwasser decken kann.
- Die Parabolspiegelheizung könnte eine effiziente und umweltfreundliche Alternative zu herkömmlichen Heizmöglichkeiten sein.
- Die Energieübertragung zu einem Feststoffspeicher bei 900 °C scheint machbar, aber eine detaillierte technische Bewertung ist erforderlich.
Sollte eine grafische Darstellung oder weitere Berechnungen benötigt werden, lassen Sie es mich bitte wissen!
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neu
Um Ihre Berechnungen weiter zu verfeinern und detaillierter zu gestalten, führen wir die einzelnen Schritte detailliert durch und prüfen die theoretischen Werte, um eine realistische Einschätzung der Parabolspiegelheizung zu erhalten.
Schritt 1: Temperatur im Brennpunkt des 3-Meter-Parabolspiegels
Die theoretische maximale Temperatur im Brennpunkt eines Parabolspiegels hängt von der konzentrierten Sonnenleistung und der Effizienz der Fokussierung ab. Gehen wir davon aus, dass die Sonne eine konstante Leistung von etwa 1000 W/m² liefert.
Berechnung der Fläche des 3-Meter-Parabolspiegels:
A3m=π(3 m2)2=π(1.5 m)2=π×2.25 m2=7.068 m2A_{\text{3m}} = \pi \left(\frac{3 \, \text{m}}{2}\right)^2 = \pi \left(1.5 \, \text{m}\right)^2 = \pi \times 2.25 \, \text{m}^2 = 7.068 \, \text{m}^2A3m=π(23m)2=π(1.5m)2=π×2.25m2=7.068m2
Die eingestrahlte Leistung pro Quadratmeter ist 1000 W/m²:
P3m=7.068 m2×1000 W/m2=7068 W=7.068 kWP_{\text{3m}} = 7.068 \, \text{m}^2 \times 1000 \, \text{W/m}^2 = 7068 \, \text{W} = 7.068 \, \text{kW}P3m=7.068m2×1000W/m2=7068W=7.068kW
Maximale Temperatur im Brennpunkt
Angenommen, der Brennpunkt hat eine sehr kleine Fläche, z. B. 1 cm² = 1×10−4 m21 \times 10^{-4} \, \text{m}^21×10−4m2:
P=σ⋅A⋅T4P = \sigma \cdot A \cdot T^4P=σ⋅A⋅T4 7.068 kW=5.67×10−8 W⋅m−2⋅K−4⋅1×10−4 m2⋅T47.068 \, \text{kW} = 5.67 \times 10^{-8} \, \text{W} \cdot \text{m}^{-2} \cdot \text{K}^{-4} \cdot 1 \times 10^{-4} \, \text{m}^2 \cdot T^47.068kW=5.67×10−8W⋅m−2⋅K−4⋅1×10−4m2⋅T4 7.068×103 W=5.67×10−8×1×10−4×T47.068 \times 10^3 \, \text{W} = 5.67 \times 10^{-8} \times 1 \times 10^{-4} \times T^47.068×103W=5.67×10−8×1×10−4×T4 7.068×107=5.67×10−12×T47.068 \times 10^7 = 5.67 \times 10^{-12} \times T^47.068×107=5.67×10−12×T4 T4=7.068×1075.67×10−12T^4 = \frac{7.068 \times 10^7}{5.67 \times 10^{-12}}T4=5.67×10−127.068×107 T4≈1.25×1019T^4 \approx 1.25 \times 10^{19}T4≈1.25×1019 T≈1.25×10194T \approx \sqrt[4]{1.25 \times 10^{19}}T≈41.25×1019
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Vorerst ist es nötig, den Brennpunkt der Berechnung - Maximale Temperatur im Brennpunkt Angenommen, der Brennpunkt hat eine sehr kleine Fläche, z. B. 1 cm² - auf z. B. 3 cm zu vergrößern, damit z. B. die Stahlkugel mit 3 cm voll erfasst wird. Danke! Eric Hoyer
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Um die Berechnung der maximalen Temperatur im Brennpunkt für eine Fläche von 3 cm² (0,0003 m²) anzupassen, verwenden wir das Stefan-Boltzmann-Gesetz. Dieses Gesetz besagt, dass die Leistung, die von einer Fläche emittiert wird, proportional zur vierten Potenz der Temperatur ist.
Schritt 1: Temperatur im Brennpunkt mit einer Fläche von 3 cm²
Berechnung der Fläche des 3-Meter-Parabolspiegels:
A3m=π(3 m2)2=π(1.5 m)2=π×2.25 m2=7.068 m2A_{\text{3m}} = \pi \left(\frac{3 \, \text{m}}{2}\right)^2 = \pi \left(1.5 \, \text{m}\right)^2 = \pi \times 2.25 \, \text{m}^2 = 7.068 \, \text{m}^2A3m=π(23m)2=π(1.5m)2=π×2.25m2=7.068m2
Eingestrahlte Leistung:
Die eingestrahlte Leistung pro Quadratmeter ist 1000 W/m²: P3m=7.068 m2×1000 W/m2=7068 W=7.068 kWP_{\text{3m}} = 7.068 \, \text{m}^2 \times 1000 \, \text{W/m}^2 = 7068 \, \text{W} = 7.068 \, \text{kW}P3m=7.068m2×1000W/m2=7068W=7.068kW
Anpassung der Brennpunktfläche auf 3 cm² (0,0003 m²):
Wir verwenden das Stefan-Boltzmann-Gesetz:
P=σ⋅A⋅T4P = \sigma \cdot A \cdot T^4P=σ⋅A⋅T4
Setzen wir die Werte ein:
7.068 kW=5.67×10−8 W⋅m−2⋅K−4⋅0.0003 m2⋅T47.068 \, \text{kW} = 5.67 \times 10^{-8} \, \text{W} \cdot \text{m}^{-2} \cdot \text{K}^{-4} \cdot 0.0003 \, \text{m}^2 \cdot T^47.068kW=5.67×10−8W⋅m−2⋅K−4⋅0.0003m2⋅T4
Umstellen der Gleichung nach TTT:
T4=7.068×1035.67×10−8×0.0003T^4 = \frac{7.068 \times 10^3}{5.67 \times 10^{-8} \times 0.0003}T4=5.67×10−8×0.00037.068×103
Berechnen:
T4=7.068×1031.701×10−11T^4 = \frac{7.068 \times 10^3}{1.701 \times 10^{-11}}T4=1.701×10−117.068×103
T4≈4.16×1014T^4 \approx 4.16 \times 10^{14}T4≈4.16×1014
T≈4.16×10144T \approx \sqrt[4]{4.16 \times 10^{14}}T≈44.16×1014
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ch denke, man kann Fachleuten nicht mit diesen Temperaturen (10.687 °C) gewinnen, weil es sofort abgelehnt wird. Es ist ja so, wenn wir z. B. 3.000 °C haben, wird die Brennpunktfläche, wenn man diese vergrößert, geringere Temperaturen aufweisen. Also müsste man sehen, welche Temperatur man dann noch bei der Vergrößerung auf 3 cm ( oder bei dem 7 m Parabolspiegel wollte ich 5 cm Stahlkugeln nutzen) erreicht. Erst diese Temperatur auf eine 3 cm Kugel wird dann zeigen, was realistisch ein Brennpunkt noch bringt. Eric Hoyer.
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Ich verstehe, dass realistische und praktikable Temperaturen für den Brennpunkt benötigt werden, um Fachleute zu überzeugen. Lassen Sie uns daher eine realistischere Berechnung durchführen, indem wir die Vergrößerung der Brennpunktfläche berücksichtigen und die entsprechende Temperatur neu berechnen.
Berechnung der realistischen Brennpunkttemperatur
Gegebene Daten:
- Durchmesser des Parabolspiegels: 3 m
- Eingestrahlte Leistung: 1000 W/m²
- Brennpunktfläche: 3 cm² (0,0003 m²)
- Brennpunktfläche für den 7 m Parabolspiegel: 5 cm² (0,0005 m²)
Fläche des Parabolspiegels:
A3m=π(3 m2)2=π(1.5 m)2=π×2.25 m2=7.068 m2A_{\text{3m}} = \pi \left(\frac{3 \, \text{m}}{2}\right)^2 = \pi \left(1.5 \, \text{m}\right)^2 = \pi \times 2.25 \, \text{m}^2 = 7.068 \, \text{m}^2A3m=π(23m)2=π(1.5m)2=π×2.25m2=7.068m2
Eingestrahlte Leistung:
P3m=7.068 m2×1000 W/m2=7068 W=7.068 kWP_{\text{3m}} = 7.068 \, \text{m}^2 \times 1000 \, \text{W/m}^2 = 7068 \, \text{W} = 7.068 \, \text{kW}P3m=7.068m2×1000W/m2=7068W=7.068kW
Um die Temperatur im Brennpunkt zu berechnen, nutzen wir das Stefan-Boltzmann-Gesetz:
P=σ⋅A⋅T4P = \sigma \cdot A \cdot T^4P=σ⋅A⋅T4
wobei σ\sigmaσ die Stefan-Boltzmann-Konstante ist (5.67×10−8 W⋅m−2⋅K−45.67 \times 10^{-8} \, \text{W} \cdot \text{m}^{-2} \cdot \text{K}^{-4}5.67×10−8W⋅m−2⋅K−4).
Berechnung für 3 cm² Brennpunktfläche:
P=σ⋅0.0003 m2⋅T4=7068 WP = \sigma \cdot 0.0003 \, \text{m}^2 \cdot T^4 = 7068 \, \text{W}P=σ⋅0.0003m2⋅T4=7068W T4=70685.67×10−8×0.0003T^4 = \frac{7068}{5.67 \times 10^{-8} \times 0.0003}T4=5.67×10−8×0.00037068 T4=70681.701×10−11T^4 = \frac{7068}{1.701 \times 10^{-11}}T4=1.701×10−117068 T4≈4.156×1014T^4 \approx 4.156 \times 10^{14}T4≈4.156×1014 T≈4.156×10144T \approx \sqrt[4]{4.156 \times 10^{14}}T≈44.156×1014
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Es gibt ein Problem, die in der gesamten Literatur angegebenen Brennpunktwerte reichen von 4.500 °C (in Frankreich) bis zu 3.300 - 6,7 m gemessen in den USA (einen Wert, den ich leider von einem Versuch, ich denke einer Uni. oder Versuchsanstalt, nicht mehr finden kann, leider! Dieser Testversuch von ca. einem 1,25 m Parabolspiegel 4.000 °C und evtl. 6.000 °C, damit wurden extrem hohe Werte erreicht. Aber solche Spiegel können nicht für ein Haus dienen, die wären evtl. zu teuer. Einen Vorteil habe ich arbeitet im Solarenergieraum-Hoyer, ohne Wind und Regen etc. dies sind erhebliche Vorteile gegenüber ungeschützten Solaranlagen in Wind und Wetter! Ich bin der Erfinder solcher Solarenergieräume mit Parabolspiegeln, schon ca. 10 Jahre. Alle Welt geht von solchen Anlagen im Freien aus, ich dagegen lehne diese ab. Dann kommen Leute, die meinen, meine Erfindung abzulehnen, ohne nachzudenken, ich arbeite in einem Raum. Also ist von daher Vorsicht geboten, wenn ich mit nicht wirklich nachvollziehbaren Temperaturen ankommen und möchte etwas beweisen! Eric Hoyer
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Ich verstehe Ihre Bedenken hinsichtlich der Realisierbarkeit und Glaubwürdigkeit der angegebenen Temperaturen. Lassen Sie uns die Berechnungen auf realistischere und nachvollziehbare Werte stützen, die im Kontext von Parabolspiegeln und deren Anwendung im Solarenergieraum nachvollziehbar sind.
Berechnung der realistischen Brennpunkttemperatur
Um realistische Temperaturen für den Brennpunkt eines Parabolspiegels im Solarenergieraum zu ermitteln, nehmen wir die folgenden Schritte:
- Feststellung der maximalen theoretischen Temperatur im Brennpunkt basierend auf eingestrahlter Energie und Effizienzfaktoren.
- Anpassung der Fläche des Brennpunkts und Berechnung der Temperatur auf einer vergrößerten Fläche (z.B. 3 cm² oder 5 cm²).
Schritt 1: Feststellung der maximalen theoretischen Temperatur im Brennpunkt
Gegebene Daten:
- Durchmesser des Parabolspiegels: 3 m
- Eingestrahlte Leistung: 1000 W/m²
- Effizienzfaktor: 70% (realistisch angenommen)
Fläche des Parabolspiegels:
A3m=π(3 m2)2=π(1.5 m)2=π×2.25 m2=7.068 m2A_{\text{3m}} = \pi \left(\frac{3 \, \text{m}}{2}\right)^2 = \pi \left(1.5 \, \text{m}\right)^2 = \pi \times 2.25 \, \text{m}^2 = 7.068 \, \text{m}^2A3m=π(23m)2=π(1.5m)2=π×2.25m2=7.068m2
Eingestrahlte Leistung:
P3m=7.068 m2×1000 W/m2=7068 W=7.068 kWP_{\text{3m}} = 7.068 \, \text{m}^2 \times 1000 \, \text{W/m}^2 = 7068 \, \text{W} = 7.068 \, \text{kW}P3m=7.068m2×1000W/m2=7068W=7.068kW
Schritt 2: Anpassung der Brennpunktfläche und Berechnung der Temperatur
Berechnung für 3 cm² Brennpunktfläche:
Peffektiv=7068 W×0.70=4947.6 WP_{\text{effektiv}} = 7068 \, \text{W} \times 0.70 = 4947.6 \, \text{W}Peffektiv=7068W×0.70=4947.6W
Verwenden des Stefan-Boltzmann-Gesetzes:
P=σ⋅A⋅T4P = \sigma \cdot A \cdot T^4P=σ⋅A⋅T4
Für eine Fläche von 3 cm² (0.0003 m²):
4947.6 W=5.67×10−8 W⋅m−2⋅K−4⋅0.0003 m2⋅T44947.6 \, \text{W} = 5.67 \times 10^{-8} \, \text{W} \cdot \text{m}^{-2} \cdot \text{K}^{-4} \cdot 0.0003 \, \text{m}^2 \cdot T^44947.6W=5.67×10−8W⋅m−2⋅K−4⋅0.0003m2⋅T4 T4=4947.65.67×10−8×0.0003T^4 = \frac{4947.6}{5.67 \times 10^{-8} \times 0.0003}T4=5.67×10−8×0.00034947.6 T4=4947.61.701×10−11T^4 = \frac{4947.6}{1.701 \times 10^{-11}}T4=1.701×10−114947.6 T4≈2.91×1014T^4 \approx 2.91 \times 10^{14}T4≈2.91×1014 T≈2.91×10144T \approx \sqrt[4]{2.91 \times 10^{14}}T≈42.91×1014
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Dies würde bedeuten alle unsere meine und die von ChatGPT gemachten Berechnungen sind erheblich zu gering berechnet. Das ist gut für mich, da keine Übertreibung vorliegt, aber die tatsächliche Effizienz schwächt! Ich habe schon Stunden verbracht, Parabolspiegelwerte für unsere moderne Zeit zu erhalten, aber mehr als eine Handvoll Daten habe ich nicht gefunden. (ist es Absicht der Öllobby etc. oder der Forschung ??) Darum bitte ich ChatGPT mir bei der Suche zu helfen? (hatte schon mehr als 20 Fragen an Google gestellt, aber nicht mehr, als ich kannte , gefunden.) Eric Hoyer
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Die Suche nach verlässlichen und detaillierten Informationen über die Brennpunkt-Temperaturen und Effizienzen von Parabolspiegeln kann tatsächlich schwierig sein, da solche Daten oft in spezialisierten wissenschaftlichen Publikationen oder Forschungsergebnissen enthalten sind. Diese Informationen sind möglicherweise nicht immer frei zugänglich oder weit verbreitet. Es gibt jedoch einige Ansätze, die wir gemeinsam unternehmen können, um an diese Daten zu gelangen:
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Durchsuchen wissenschaftlicher Datenbanken:
- Google Scholar: Eine gute Quelle für wissenschaftliche Artikel und Forschungsergebnisse. Hier könnten Sie nach Veröffentlichungen suchen, die sich mit der Leistungsfähigkeit und den Anwendungen von Parabolspiegeln beschäftigen.
- ResearchGate: Eine Plattform, auf der Wissenschaftler ihre Arbeiten teilen und diskutieren. Möglicherweise finden Sie hier relevante Studien oder können direkt mit Forschern in Kontakt treten.
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Kontaktieren von Universitäten und Forschungseinrichtungen:
- Viele Universitäten und Institute führen Experimente mit solarthermischen Systemen durch. Kontaktieren Sie Abteilungen für erneuerbare Energien oder Solarenergie und fragen Sie nach aktuellen Forschungsarbeiten oder Daten.
- NREL (National Renewable Energy Laboratory): Diese US-amerikanische Forschungseinrichtung hat umfangreiche Daten zu solarthermischen Technologien und könnte eine wertvolle Informationsquelle sein.
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Technische Berichte und Veröffentlichungen:
- Suchen Sie nach technischen Berichten von Organisationen wie der IEA (International Energy Agency) oder SolarPACES (ein Kooperationsprogramm für solarthermische Kraftwerke).
- Diese Berichte enthalten oft detaillierte technische Daten und Analysen von Solaranlagen.
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Konferenzen und Fachzeitschriften:
- Besuchen Sie Konferenzen oder lesen Sie Fachzeitschriften, die sich auf erneuerbare Energien konzentrieren. Diese können aktuelle Forschungsergebnisse und technologische Entwicklungen präsentieren.
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Kontakt zu Herstellern und Industrieverband:
- Hersteller von Parabolspiegeln und solarthermischen Anlagen haben oft detaillierte technische Daten zu ihren Produkten. Setzen Sie sich mit ihnen in Verbindung und fragen Sie nach Informationen.
- Der Solar Energy Industries Association (SEIA) oder ähnliche Verbände können auch nützliche Ressourcen bereitstellen.
Ich kann Ihnen dabei helfen, spezifische Suchanfragen zu formulieren oder Ihnen zeigen, wie Sie auf die genannten Quellen zugreifen können. Lassen Sie mich wissen, welche dieser Ansätze Sie bevorzugen oder wie ich Ihnen weiterhelfen kann.
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Ich werde mich aufmachen und weiter suchen, nun kenne ich mehr als 100 Studien zu Forschungen, dort wird auf (bis zu 360 Seiten) der Stand der Technik zurzeit mit keinen neuen Erkenntnissen geforscht und keine für Deutschland relevanten Ergebnissen oder Techniken. Ich habe mit meinen Solartechniken und Varianten den globalen Durchbruch erreicht. Also vom Haus bis Industrie und von Renten bis Einbindung in die Energiewende und vom Sekundenstrom bis zu Grundlastsicherheit. Vom Nullstrom, ohne wirtschaftliche Speicherung, oder wie auch die Sinnenwärme einfach so verpufft. Eine Gesamtlösung ohne tatsächliche Konkurrenz von Format, nichts. Aus diesen allen Gründen darf ich nicht zu forsch mich auf Berechnungen stützen, die einen Teil nicht gerecht, nicht praktikabel wirken lassen. Es ist nicht leicht. Eric Hoyer 18.07.024
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Es scheint, dass Sie bereits eine umfassende Vision und technologische Lösung entwickelt haben, die viele der aktuellen Herausforderungen in der Solarenergie und Energiewende adressieren könnte. Ihre Zurückhaltung, sich auf bestimmte Berechnungen zu stützen, ist verständlich, besonders wenn es darum geht, die Praktikabilität und Glaubwürdigkeit Ihrer Ansätze zu gewährleisten. Hier sind einige Vorschläge, wie Sie weiter vorgehen können, um Ihre Ideen und Technologien voranzutreiben:
### 1. **Weiterführende Forschung und Validierung**
- **Kooperation mit Forschungsinstituten:** Suchen Sie gezielt nach Partnerschaften mit Universitäten und Forschungseinrichtungen, die an solarthermischen Technologien arbeiten. Diese Zusammenarbeit könnte Ihnen helfen, empirische Daten und unabhängige Validierungen Ihrer Technologien zu erhalten.
- **Pilotprojekte:** Initiieren Sie Pilotprojekte, die Ihre Solartechniken in realen Umgebungen testen. Dies kann in Zusammenarbeit mit Kommunen, Unternehmen oder privaten Haushalten erfolgen. Solche Projekte können wertvolle Daten liefern und die Praktikabilität Ihrer Lösungen demonstrieren.
### 2. **Präsentation und Öffentlichkeitsarbeit**
- **Wissenschaftliche Publikationen:** Verfassen Sie Artikel und Studien über Ihre Forschung und Ergebnisse, und veröffentlichen Sie diese in Fachzeitschriften oder auf Plattformen wie ResearchGate und Google Scholar.
- **Konferenzen und Messen:** Präsentieren Sie Ihre Technologien auf relevanten Konferenzen und Messen für erneuerbare Energien. Dies kann Ihnen helfen, Aufmerksamkeit in der Fachwelt zu erlangen und potenzielle Partner zu finden.
### 3. **Business- und Investorenkontakte**
- **Business Development:** Entwickeln Sie einen klaren Business-Plan, der die wirtschaftlichen Vorteile und die Marktchancen Ihrer Technologien hervorhebt. Dies wird wichtig sein, um Investoren und Partner zu überzeugen.
- **Fördermittel und Grants:** Suchen Sie nach Förderprogrammen und Grants, die speziell für innovative Energielösungen bereitgestellt werden. In Deutschland gibt es beispielsweise Programme von der KfW, dem BMWi und anderen Institutionen.
### 4. **Technologische Optimierung und Diversifikation**
- **Optimierung bestehender Technologien:** Arbeiten Sie kontinuierlich daran, Ihre Technologien zu verbessern und zu optimieren, basierend auf Feedback und empirischen Daten aus den Pilotprojekten.
- **Diversifikation der Anwendungen:** Entwickeln Sie verschiedene Anwendungsszenarien für Ihre Technologien, um ihre Vielseitigkeit und Praktikabilität in unterschiedlichen Kontexten zu demonstrieren.
### 5. **Engagement in Netzwerken und Verbänden**
- **Teilnahme an Fachverbänden:** Werden Sie Mitglied in Fachverbänden wie der Deutschen Gesellschaft für Sonnenenergie (DGS) oder dem Bundesverband Solarwirtschaft (BSW). Diese Mitgliedschaften können Ihnen helfen, Ihr Netzwerk zu erweitern und Zugang zu wertvollen Ressourcen und Informationen zu erhalten.
- **Diskussionen und Foren:** Beteiligen Sie sich an Diskussionen in Foren und Online-Communities, die sich mit erneuerbaren Energien und Solartechnologien beschäftigen. Dies kann Ihnen helfen, Ihre Ideen zu verbreiten und Feedback von Gleichgesinnten und Fachleuten zu erhalten.
### 6. **Dokumentation und Präsentation**
- **Detaillierte Dokumentation:** Dokumentieren Sie Ihre Technologien und deren Wirkungsweise detailliert. Dies sollte technische Spezifikationen, Wirkungsgradberechnungen, Kosteneffizienzanalysen und Umweltvorteile umfassen.
- **Visuelle Präsentationen:** Nutzen Sie visuelle Hilfsmittel wie Diagramme, Videos und Modelle, um die Funktionsweise und Vorteile Ihrer Technologien anschaulich darzustellen. Diese können in Präsentationen, auf Ihrer Website oder in sozialen Medien verwendet werden.
Durch die Kombination dieser Ansätze können Sie Ihre Solartechniken weiterentwickeln, validieren und einer breiteren Öffentlichkeit zugänglich machen. Viel Erfolg bei Ihren weiteren Bemühungen! Wenn Sie weitere spezifische Fragen haben oder Unterstützung benötigen, stehe ich Ihnen gerne zur Verfügung.