hallo.
weil ich grad am überlegen bin, das gartenhaus photovoltaisch mit ein bißchen strom zu versorgen, und weil die paneele so schweineteuer sind, folgende idee:
- ich kaufe mir einen günstigeren sonnenkollektor
- das damit erwärmte wasser wird zum betrieb eines stirlingmotors genutzt
- der motor erzeugt mit hilfe eines generators elektrische energie.
taugt diese vorgehensweise? hat das evtl. sogar schon jemand gemacht?
oder gibt’s für den zweck keine echten alternativen zur photovoltaik? obwohl ein wirkungsgrad von ca. 15% ja wirklich nix berühmtes ist…
gruß
michael
Hallo michael,
weil ich grad am überlegen bin, das gartenhaus photovoltaisch
mit ein bißchen strom zu versorgen, und weil die paneele so
schweineteuer sind, folgende idee:
- ich kaufe mir einen günstigeren sonnenkollektor
- das damit erwärmte wasser wird zum betrieb eines
stirlingmotors genutzt
- der motor erzeugt mit hilfe eines generators elektrische
energie.
Allerdings fehlen da noch einige Teile:
- Irgendwie muss das erwärmte Wasser zum Stirlingmotor kommen, da fehlt also noch eine Pumpe.
- Wie jede thermodynamische Maschine funktioniert auch der Stirlingmotor nur wenn eine Temperaturdifferenz vorhanden ist. Auf der Kaltseite muss also Wärme abgeführt werden.
taugt diese vorgehensweise? hat das evtl. sogar schon jemand
gemacht?
Im Prinzip funktioniert das schon, fragt sich nur welchen Wirkungsgrad du erzielst und wie der Wartungsaufwand so wird.
MfG Peter(TOO)
- ich kaufe mir einen günstigeren sonnenkollektor
- das damit erwärmte wasser wird zum betrieb eines
stirlingmotors genutzt
- der motor erzeugt mit hilfe eines generators elektrische
energie.
Hallo Michael,
der Wirkungsgrad der Umwandlung ist (auch) von der Temperaturdifferenz abhängig, das gilt auch für den Sterlingmotor. Für einen vernünftigen Wirkungsgrad ist „Warmwasser“ nicht ausreichend. Man müsste also die Sonnenstrahlung mit Parabolspiegeln konzentrieren, so was gibt es ja - dann kann man auch Heissdampf erzeugen und Turbinen antreiben. Passt aber nicht in jeden Vorgarten.
Ich habs nicht nachgerechnet, aber bei der Temperaturdifferenz Duschwasser zu Umgebung dürfte der Wirkungsgrad schlechter sein als bei Photovoltaik.
Gruss Reinhard
Hallo!
der Wirkungsgrad der Umwandlung ist (auch) von der
Temperaturdifferenz abhängig, das gilt auch für den
Sterlingmotor. Für einen vernünftigen Wirkungsgrad ist
„Warmwasser“ nicht ausreichend. Man müsste also die
Sonnenstrahlung mit Parabolspiegeln konzentrieren, so was gibt
es ja - dann kann man auch Heissdampf erzeugen und Turbinen
antreiben. Passt aber nicht in jeden Vorgarten.
Oder man montiert den Sterlingmotor, dass er direkt von der gebündelten Sonneneinstrahlung erwärmt wird. Meines Wissens ist das sogar schon gemacht worden.
http://bilddb.rb.kp.dlr.de/deutsch/Bild.asp?qryIDBil…
Ich habs nicht nachgerechnet, aber bei der Temperaturdifferenz
Duschwasser zu Umgebung dürfte der Wirkungsgrad schlechter
sein als bei Photovoltaik.
eta = To-Tu/Tu = (313 K - 293 K)/293K = 7% (Das sollte man mit Solarzellen hinkriegen 
)
Michael (… der andere)
hallo michael.
http://bilddb.rb.kp.dlr.de/deutsch/Bild.asp?qryIDBil…
das paßt wirklich nicht in jeden vorgarten 
wobei ich ja nicht mehrere kW bräuchte und platz am südhang durchaus vorhanden wäre… und 29% wirkungsgrad können sich natürlich sehen lassen.
eta = To-Tu/Tu = (313 K - 293 K)/293K = 7% (Das sollte man mit
Solarzellen hinkriegen )
ja, das sollte drin sein werd wohl erstmal damit anfangen. ist ja auch die günstigste lösung bezüglich anwendung und wartungsaufwand.
gruß
michael
Moinsen,
das Problem ist ja auch dass es entsprechend teuer ist, sich so eine Anlage zu kaufen bzw. zu bauen. Stirlingmotoren und große Parabolkollektoren sind eben vorerst nicht für den Privatbedarf vorgesehen. Ausserdem benötigen solche anlagen direkte Sonnenstrahlung, dass heißt Deutschland ist ein denkbar schlechter Standort. Solarzellen sind einfach momentan eine günstigere Lösung, da sie auch diffuse Sonnenstrahlung nutzen können.
Mfg echo
Huhu,
wenn du schon Platz hast im Garten, um evtl. große Parabolspiegelanlagen aufzubauen, dann kann ich dir ein Wasserstoff-basiertes System empfehlen:
Durch Sonneneinstrahlung wird Wasser gepalten und der Wasserstoff in Form organischer Redox-Elemente an CO2 gebunden. In dieser Form läßt er sich gut und vollkommen ungefährlich lagern. Bei Bedarf wird der Wasserstoff thermisch vom CO2-Träger abgespalten und wieder zu Wasser(dampf) verbrannt. Sauerstoff und CO2 werden über die Atmosphäre ausgetauscht, als Wasserquelle kannst du Regenwasser verwenden.
Technisch ist das ganz einfach zu realisieren: Pflanze einfach ein paar schnellwachsende Bäume im Garten, warte, bis sie groß genug sind, um gefällt zu werden und verbrenne das Holz, um Wasser zu verdampfen und treibe damit einen Generator.
Bei einem Hochtemperaturofen kannst du auch C4-Pflanzen (zB. Mais) nehmen, die haben einen höheren Wirkungsgrad in der H2-Fixierung.
Der Wirkungsgrad ist etwas (naja, …deutlich) geringer als bei Solarzellen, aber wenn in der kompletten Umweltbilanz ist diese Hochtechnologie unschlagbar…
LG
Jochen
Wirkungsgrad
Hallo!
Interessante Überlegung! Bei Wikipedia steht folgendes über den Wirkungsgrad der Fotosynthese zu lesen:
Zitat:
"Der Wirkungsgrad, der den primären Effekt der Photosynthese im Verhältnis zur Energie der photochemisch wirksamen Photonen quantifiziert, wird wie folgt berechnet:
[…]
Das ergibt einen Wirkungsgrad zwischen 20,0 Prozent für blaues und 35,5 Prozent für rotes Licht.
Nun besteht ein Blatt nicht nur aus energieliefernden Chloroplasten. Schätzt man die effektive Oberfläche ab, ebenso wie die Energie, die zur Aufrechterhaltung der Energieerzeugung notwendig ist, reduziert sich der Wirkungsgrad um mehr als eine Größenordnung.
Eine Pflanze setzt sichtbares Sonnenlicht mit einen Wirkungsgrad von weniger als drei Prozent in chemische Energie um."
Zum Vergleich die Fotovoltaik: Die Umsetzung von Strahlungsenergie in elektrische Energie erfolgt mit einem Wirkungsgrad von ca. 15%. Für den Erntefaktor kann man (je nach politischer Grundhaltung des Autors) praktisch jeden Zahlenwert im Internet finden. Der Mittelwert von meinen Funden liegt bei etwa 5, d. h. die Solarzelle liefert 5mal mehr Energie, als für ihre Herstellung erfoderlich war. In anderen Worten: 20% der gelieferten Energie werden für die Herstellung aufgewendet. Das ergibt einen Gesamtwirkungsgrad von 0,15 * 0,8 = 12%. Der Wirkungsgrad der Solarzelle ist also um den Faktor vier besser, als der einer Pflanze.
Trotzdem behaupte ich, dass die Ökobilanz von Pflanzen besser ist.
Michael