Energiewandlung?

[franznovak]

Hier hab' ich für meinen obigen Beitrag noch ein ganz drastisches Beispiel.

Diesesmal polykrostalline PVs:

BP 185W...~ 960€

BP 190W...~ 1145€

Leistungsgewinn: 5W / "Preisverlust" für 5W: ~185€

Link:
http://www.raffler-solartechnik.de/S...cPath=22_26_36


ps: Die Leistungs-Unterschiede ergeben sich einfach aus der Produktion. Sprich man fertigt und dann misst man die Leistung nach. Die einen bekommen ein Preispickerl für 190W und die anderen für 185W
Das ist bei allen PV-Herstellern so...
.

[franznovak]

Original geschrieben von TONI_B

Bin gerade dabei mir eine PV-Anlage aufs Haus zu setzen! Genau mit den Sanyo Modulen (215W). Knappe 4kW Peak - damit kann ich meinen Jahresstromverbrauch (ca. 3800kWh) selber erzeugen.

Über Amortisation oder Gewinn usw. diskutiere ich gar nicht! Ich will mir (und vielleicht anderen?) beweisen, dass jeder den Strom, den er verbraucht, selber erzeugen kann...

Ahaa - ein Zwischenposter

Ja dein "Pilotprojekt" wird funktionieren.

Folgende Tipps gebe ich dir noch mit:

a) Vorsicht, die Dinger verlieren an Leistungskapazität über die Jahre(!)
>> "Leistungsgarantie 20 Jahre auf 80% der Leistung. Leistungstoleranz +10%/- 5%"

Das heißt, die augeleiferten PV-Module haben eine Leistung zwischen: 236,5W(+10%)...215W...204,25W(-5%).

Nach 20 Jahren können sie aber 20% der Leistung verloren haben:
189,2W...172W...163,4W (!)

Dh. bei der Planung schon 10-20% Reserve berücksichtigen. Ich nehme immer 15%
In deinem Fall wirst wahrscheinlich 18 Stk. verwenden. Mit 15%: ca. 2 zusätzliche PV-Module. Gesamt: 20 Stk. bzw. ~2k€

b) Wenn du genug Platz hast kannst auch die 180W Sharp verbauen (22+2=24 Stk.). Sparst bei den PV-Modulen gegenüber 215W: ~15% (~2.800€) [Dafür werden die "Gemeinkosten" (Montage, Anschlüsse,etc.) höher].

Gruss,
franz
.

[TONI_B]

Richtig! 18 Stück von den 215W Modulen. Mehr Platz habe ich leider nicht. Dass die Zellen altern ist ganz klar. Macht nix...

[franznovak]

Noch eine Frage an TONI:

Bufferst du in eine Batterieanlage?

ps: Wenn ja, dann wäre ein Bleiakku bei einem Ökoprojekt eine "Schwachstelle"...

[TONI_B]

Ist (zumindest vorerst) nicht vorgesehen!

[franznovak]

@Toni:

Auf http://www.solicion.com gibts unter http://www.solicion.com/software.html Jedemenge Free Tools zum ermitteln des Sonnenstandes, etc.

Die Tools sind deshalb nicht uninteressant, weil man
a) Nord-Süd prüfen kann bzw.
b) ob der Winkel der Dachschräge ausreicht oder ob man einen Zusatzwinkel (Hilfskonstruktion) machen sollte...

[TONI_B]

Danke für den Link! Muss mich erst durch die lange Liste an Programmen durchkämpfen.

Die Ausrichtung meines Hauses kenne ich aber auf ein paar Bogenminuten genau, da ich eine Sonnenuhr an der Hauswand habe. Für deren Konstruktion ist auch die Kenntnis über die Ausrichtung sehr wichtig. Habe ich vor einigen Jahren mit astronomischen Hilfmitteln sehr genau bestimmt...

Für die Physiker unter uns und die die es glauben!

Allgemeiner Kreisprozess Stirlingmotor / rot der Vergleich zu Solarwärmepumpe - AbwärmepumpeEs ist üblich, daß man zunächst einmal Annahmen und Voraussetzungen definiert auf die die nachfolgenden Erklärungen fußen werden: Der Motor wird konstant beheizt und konstant gekühlt. / im Unterschied zum Stirlingmotor wird nicht konstant erwärmt und konstant abgekühlt, sondern, da es sich um einen pneumatisch betriebenen Kompressor handelt, können die Leistungsdifferenzen aus dem oder in dem Druckluftspeicher generiert werden. 2. Bei jeder Umdrehung der Kurbelwelle wird immer die gleiche Nutzarbeit verrichtet. (Achtung: Dies bedeutet nicht, daß das Drehmoment als Funktion des Kurbelwinkels konstant ist!) auch hier liegt ein gravierender Unterschied, Energie, welche dzt. nicht anderwärtig benötigt wird, und zwar nur die überschüssige Differenz, wird in den Druckluftspeicher vorgehalten, wird mehr Leistung benötigt als dzt. durch den Energieeintrag erfolgt, dann wird nur die Differenz aus den Speichern zugeführt. Dadurch wird ein möglichst variabler Prozess geschaffen, welcher beim Stirlingmotor nicht möglich ist.

3. Jede Umdrehung erfolgt in der gleichen Zeit wie die vorhergehende Umdrehung. (Achtung: Dies bedeutet nicht notwendigerweise, daß die Winkelgeschwindigkeit der Kurbelwelle an allen Winkelpositionen konstant ist!) die Hubgeschwindigkeit ist abhängig vom Energieeintrag und nicht von der Energieabnahme oder dem Bedarf, da die Energieabnahme von Wärme, Kälte, Kraft und elektrischen Strom durch die Energiespeicher gepuffert werden.4. Im Motor befindet sich immer eine konstante Gasmasse. Leckverluste gibt es nicht. Dies gilt auch für den gesamten Bereich der Kolbenräume, der Hochdruckwärmetauscher und Leitungssysteme! Diese konstante Gasmasse erfährt während einer Umdrehung in den verschiedenen Regionen des Motors unterschiedliche Zustandsänderungen. Jedoch bei einer bestimmten Kurbelwinkelstellung herrscht immer wieder der gleiche Zustand bezüglich der Druck- und Temperaturverteilung, wie er während der vorhergehenden Umdrehung bei dieser Kurbelwinkelstellung auch bestand. Diese Annahme ist die Definition für den thermodynamischen Kreisprozeß. Lediglich im Bereich der beweglichen Kolben kommt es zu unterschiedlichen Zustandsänderungen, im Bereich der „erweiterten Kolbenräume“, Hochdruckwärmetauschern ist in allen Bereichen eine isochore Zustandsänderung gewährleistet!

Anders ausgedrückt: Ein thermodynamischer Kreisprozeß ist ein geschlossener Prozeß, der periodisch wiederkehrend mit ein und derselben Arbeitsfluidmasse abläuft (im Stirlingmotor ist dieses Arbeitsfluid ein Gas) , bei dem man nur dafür sorgt, daß am Ende jeder Periode der Anfangszustand wieder erreicht wird. Das kann man erreichen, wenn die Zustandsänderungen in diesem Kreisprozeß umkehrbar sind. Auch im Falle der Niedertemperaturwandlung nach Bammer handelt es sich um einen thermodynamischen Kreisprozess, jedoch zeitlich, wie auch energetisch vollkommen variabel. Die einem Arbeitsgas übertragene Energie "Q" kann teils in Ausdehnungsarbeit und teils in Änderung der inneren Energie "U" des Arbeitsgases umgesetzt werden. In Differentialform geschrieben lautet der 1 Hauptsatz:(2)  Da die innere Energie "U" eines Gases nur von seiner Temperatur "T" abhängig ist , gilt unter der Annahme, daß die spez. Wärme "cv" in dem betrachteteten Temperaturbereich konstant ist: durch den variablen Prozess ist es möglich ab einer Mindesttemperatur, meist abhängig vom Systemdruck, bei N2O2 jeden Temperaturbereich zu nutzen. Zum Glätten wird immer der Puffer herangezogen. Siehe Tabelle acp1 Aber ACHTUNG! Im erweiterten Kolbenraum, eben den gesonderten Hochdruckwärmetauschern ist in beiden Prozessrichtungen immer eine isochore Zustandsänderung gewährleistet, d.h. die zugeführte Wärme wird zur Gänze in innere Energie gewandelt!

Betrachten wir die Richtung der Integration in den Ausdrücken für "Q2" , so ist zu erkennen, daß es sich hier -im Gegensatz zu den Ausdrücken in "Q1"- um negative Größen handelt. Nach alter Vereinbarung bilden negative Vorzeichen "abgeführte" Energie, wie "Abnahme" der inneren Energie aber "Zuführung" äußerer Arbeit (z.B. bei der Kompression eines Gases). Demgegenüber bedeutet ein positives Vorzeichen: "Thermisch zugeführte" Energie, "Zunahme" der inneren Energie und "Abgabe" von Arbeit nach außen.  Bei der Nidertemperaturwandlung nach Bammer, wird nicht nur jene Wärmequelle isochor genutzt, welche zugeführt wird, sondern auch jene Energiemenge, welche zur Kühlung nötig ist! Da durch die Entkopplung eine Spitzenabnahme möglich ist und eben durch das eingesetzte Arbeitsmedium (siehe Punkt1.1) entsprechend durch die Kompression des Arbeitsmediums ( der Prozess läuft möglichst isotherm ab, d.h. die Kompressionswärme wird dem System beaufschlagt und somit abgeführt). D.h.: die Kompressionswärme wird, zusätzlich zur Nutzung der zugeführten Wärmemenge Q herangezogen. Im umgekehrten Sinne wird die bei der Wandlung der Energie in eine andere Form, z.B. in elektrischen Strom anfallende Energiemenge durch die Entspannung entstehende Abkühlung eben zusätzlich zur Kühlung der kalten Seite verwendet.Auch hier ist der 2. Hauptsatz in keinster Weise verletzt!

Fortsetzung folgt

Teil 2

Ein Beispiel: wird in einem thermischen Kraftwerk mit einem Wirkungsgrad von 45% elektrischer Strom erzeugt, (nach herkömmlichen Prinzipien – also nicht isochor, wie nach Bammer) dann stehen, vorausgesetzt man vergisst, Transformatorverluste, Übertragungsverluste, für eine Elektroheizung eben ca. 450 W bei einem Ureinsatz von 1.000 thermisch zur Verfügung. Nimmt man aber diese 450 Watt um eine Wärmepumpe zu betreiben, welche eine Arbeitszahl von 4 aufweist, dann hat man plötzlich 4 x 450W Heizleistung zur Verfügung, also 1.800 W!? Mehr als ursprünglich investiert wurde! Genau dieses Prinzip stärkt die Energiewandlung nach Bammer. D.h., durch den Wärmepumpeneffekt wird zusätzlich Energie zugeführt und damit keiner der physikalischen Grundlagen verletzt. Dieser Effekt wird zweimal genutzt, einmal bei der Kompressionsarbeit und die Umgebungsluft zum Kühlen genutzt, oder beim Entspannen, dann wird aus der Umgebungsluft Wärme entzogen.
Zeitlich versetzt, durch den vollkommen varaiblen Prozess.

Bei der isothermen Kompression wird also die aufgewendete Energie 100% in Kompressionsarbeit umgesetzt. Leider ist die isotherme Zustandsänderung für technische Wärmekraftprozesse nicht zu erreichen; denn die isotherme Zustandsänderung erfordert unendliche Zeit für den Wärmeübergang mit DT = 0. Fälschlicherweise bringt man den Stirlingprozeß immer mit isothermen Zustandsänderungen in Zusammenhang. Hierbei verwechselt man jedoch den idealen Stirlingprozeß mit dem technisch nur möglichen realen Stirlingprozeß. Wir werden dies im nächsten Kapitel näher besprechen. Bei der Niedertemperaturwandlung nach Bammer ist unendlich Zeit zur Verfügung, da der extern, durch Ventile getrennte Kolbenraum nach optimaler Zeit zu- oder abgeschaltet werden kann. Die Kompressionsarbeit kann frei nach Bedarf beeinflusst werden!
Als Arbeitsmedium kann je nach Temperaturdifferenz nahezu jedes gasförmige Medium eingesetzt werden. Jedoch nur Atemluft kann ungehindert wieder in die Atmosphäre entlassen werden. Da bei jeder Kompression Frischluft angesaugt wird, kann diese nur entsprechend gefiltert genutzt werden.

Der ideale Stirlingprozess verläuft praktisch unendlich langsam, da beide isotherme Zustandsänderungen sehr viel Zeit brauchen; denn man muß ja dafür sorgen, daß in jedem Augenblick der Zustandsänderung Gleichgewicht herrscht, das heißt, es muß Wärmeaufnahme und Wärmeabgabe bei unendlich kleinen Temperaturunterschieden erfolgen. In Wirklichkeit kann es also keinen idealen Stirlingprozeß geben. Man könnte sich jedoch fragen, ob man die "isothermen" Zustandsänderungen nicht dadurch annähern kann, daß man ein konstantes Temperaturgefälle bei der Energiezufuhr und Kühlung zuläßt und somit auf der Zylinderinnenseite eine konstante Temperatur während der Expansion und Kompression hat. Daß auch dies in praktischen Maschinen nicht vollständig möglich ist, werden wir auch im nächsten Kapitel besprechen. Durch die Anordnung der einzelnen externen Kolbenräume – HochDruckWärmeTauscher – ist lediglich der Temperaturunterschied zwischen den erwärmten, bzw. abgekühlten Bereich maßgebend. Durch die Entkopplung bei der Energiewandlung in elektrischen Strom und/oder Wärme und/oder Kühlleistung, dadurch wird das Gleichgewicht aufgehoben und jede isotherme und isochore Zustandsänderung ermöglich. Die Zeit kann dadurch beeinflusst werden, indem der erweiterte Kolbenraum zu- oder abgeschaltet wird. Außerdem kann durch diese Entkopplung auch der Absorberbereich vollkommen frei angeordnet werden und dadurch z.B.: ein Temperaturunterschied durch unterschiedlich bestrahlte Gebäudeteile direkt genutzt werden. (Gegenstrahlung, sie sollten diese massiven Strahlungsdifferenzen einmal messen!)

In der Regel 120 Umdrehungen pro Minute, d.h. pro Sekunde zweimal erwärmen und zweimal Abkühlen. Eine Verbrennungsmaschine normalerweise um die 3.000 Upm.
Die Niedertemperaturwandlung nach Bammer hat in der Regel 120 Sekunden Zeit zu erwärmen und abzukühlen. Der Prozess läuft um das 240 fache langsamer ab! Und selbst diese könnte noch weiter verringert werden, ganz einfach.


Vielleicht kann der FACHMANN die Kaskadierung erkennen und rechnet nun einmal den Carnot in den 7 - 14 Stufen nach. Viel Glück, dzt. holen wir im Schnitt aus ein Quadratmeter Fassade, Dach, Fundament, Freifläche auf 24 Stunden durchgerechnet 140 Watt

viel Spaß beim nachbauen

[TONI_B]

Fühle mich angesprochen, aber