Können wir Photonen der Sonne einfangen und im Winter für Wärme nutzen?
12 Antworten
Einfangen ist kein Problem, aber als Photonen kann man sie nicht aufbewahren. Direkt als Wärme speichern hat die geringsten Verluste, benötigt aber fürs Einfamilienhaus ein paar tausend Kubikmeter Wasserspeicher.
Bleibt nur die Umwandlung in elektrische Energie (mit 80% Verlust!) und diese dann in chemische Energie, diese lässt sich dann gut speichern. Aber mir scheint, für einen Bruchteil des finanziellen Aufwandes lässt sich das Haus optimal wärmedämmen.
Versuche der Schildbürger mit Säcken das Licht einzufangen sind misslungen.
Technische Lösungen sind aber vorhanden, können aber nicht die Photonen speichern, sondern nur deren Energie umwandeln.
Ja, auch im Winter lässt sich mit Solarzellen Strom und damit wiederum Wärme erzeugen. Die Energieausbeute ist aber im Winter durch Solarzellen geringer, da durch die Neigung der Erdachse die selbe Intensität der Strahlung auf eine größere Fläche verteilt wird. Auch der selbe Grund, weshalb es im Winter eben kälter ist, als im Sommer.
Er (HUMILEIN) kann ja nicht mal den Winkel einstellen - stattdessen eine falsche Argumentation.
Die Solarkonstante ist nicht von der Jahreszeit abhängig....
Ich denke mal gemeint war hier eher, dass Solarzellen bei niedrigen Temperaturen einen etwas höheren Wirkungsgrad haben als im Sommer.
Die extraterrestrische Solarkonstante hängt bedingt auch von der Jahreszeit ab. Die liegt zwischen 1325 und 1425 W/m² idr nimmt man aber das jährliche Mittel. Am Boden ist die Strahlungsleistungsdichte (90° einfallswinkel), natürlich auch Jahreszeit und Wetterabhängig. Die nutzbare Strahlungsleistungsdichte ist natürlich auch Winkel abhängig.
Tja, der Abstand zur Sonne ist im Winter kleiner... Wenn man es schon mal wieder auf die Goldwaage legen möchte. Also ist die Solarkonstante im Winter etwas größer - ich habe das argumentativ vernachlässigt.
Es dürfte aber kein Problem sein, eine Solaranlage - sofern gewünscht - auf die STELLUNG der Winter -Sonne zu optimieren. - die Argumentation mit der flach stehenden Sonne und der geringen Leistung pro horizontaler Flächeneinheit ist doch unzutreffend, weil die Solaranlage angepasst werden kann.
Allerdings ist die Solarkonstante am Boden stärker Jahreszeitabhängig, als im Weltall, wo sie normal angegeben wird.
Je tiefer die Sonne steht desto mehr Atmosphärische Dämpfung und Streuungseffekte hat man und die darf man nicht mehr vernachlässigen.
Laut Wikipedia ergibt sich dabei für Deutschland eine Solarkonstante (am Boden) bei optimaler Ausrichtung von 500W/m² im Winter und 1000W/m² im Sommer.
Also auch bei aktiver Nachführung ist der Ertrag im Winter kleiner, dazu kommt natürlich auch weniger Sonnenstunden im Winter.
Vielen Dank,
du hattest die Extra-terrestrische Konstante erwähnt - und die ist im Winter eben nun mal größer als im Sommer.
Der andere Effekt des längeren Weges von IR durch die Atmosphäre ist wohl jedem klar.
Aber wieso man hier feststellt, die Sonne stehe im Winter flacher, und deshalb den Wert auf eine horizontale Fläche bezieht, erschließt sich mir ganz und gar nicht. Niemand würde eine Solaranlage flach realisieren wollen.
Bekanntermaßen ist ein wesentliches Auslegungsmerkmal von Solaranlagen deren Neigung, neben der Lage relativ zur Himmelsrichtung.
Ich denke, wir schweifen ab....
Richtig. Dieser Kommentar war mehr auf die Aussage bezogen, dass die Argumentation mit weniger Energie pro Flächeneinheit nicht zutreffend sei.
und deshalb den Wert auf eine horizontale Fläche bezieht
Tut man ja nicht. Der Wert ist für 90° Einfallswinkel der Sonnenstrahlung auf die Fläche beziffert, also für die optimale Ausrichtung. Jede andere Ausrichtung würde entsprechend kleinere Leistungswerte liefern.
Also defakto hat man am Boden im Winter auch bei optimaler Ausrichtung weniger Leistungsdichte als im Sommer. Wichtig hierbei ist aber, dass sich diese Angabe auf Deutschland bezieht, die genauen Leistungsdichten hängen natürlich vom Standort der Anlage ab.
Ich habe Photonen mit Hilfe eines Spiegels in meine Photonenkiste gelockt, die dann auch zugeschnappt hat. Als ich die Kiste aber im Dunkeln öffnete, musste ich feststellen, dass die Photonen weg waren. So ist das mit den Photonen.
Den Schildbürgern wird ähnliches nachgesagt. Die hatten beim Bau des Rathauses die Fenster vergessen. Der Versuch, das Licht in Säcken hineinzutragen, war auch nicht erfolgreich.
Du hast bestimmt vergessen, sie zu füttern. Dann bleiben sie aus Trotz dunkel.
Rezept: 1 Tüte Hafer-Volt auf 3 Eimer Spannungsfall, mit 5 Ampere verquirlen und eine Prise h mal nue dazu....
Ginge schon, aber bringt nichts.
Zur Zeit werden etliche ähnliche Fragen gestellt.
Photonen sind nur ein kleiner Teil der Sonnenenergie, die zu uns kommt.
Dann sind noch alle andern Strahlungen, insb. Wärme.
Zur Zeit werden viele solche Fragen gestellt.
Aber glaub mir: etwas Mächtigeres als die Ozeane, die Erdoberfläche und die Atmosphäre, um die Sonnenenergie zu speichern, gibt es nicht. Und offenbar reicht nicht mal das, um aus dem Winter einen Sommer zu machen.
Auch der Sommer auf der andern Halbkugel kann nicht "per Wetter" zu uns kommen.
Also ist diese Idee mit den Photonen leider gänzlich unrealistisch und wäre auch nutzlos.
Da widerspreche ich. Photonen bilden den ganz weit überwiegenden Teil der Strahlungsleistung, die die Sonne abgibt. Sie umfassen nicht nur das sichtbare Licht, sondern auch die Wärmestrahlung und die UV-Strahlung. Siehe unter: Elektromagnetisches Spektrum. Was dann noch dazukommt, der Sonnenwind aus verschiedenen geladenen Teilchen, trägt, auch wenn die einzelnen Partikel recht energiereich sein können, nur 1 Millionstel zur Strahlungsleistung der Sonne bei. Es sind pro Quadratmeter der Sonnenoberfläche etwa 70 Watt Sonnenwind und etwa 63 Megawatt Photonen.
Das stimmt, das war in meiner Antwort zu salopp. Quantenphysisch hast du völlig recht.
Geschichtlich und "im Volksmund" wurden/werden Photonen halt "nur" als Lichtteilchen verstanden. "Lichtquanten" ist dann schon die fast ganze Verallgemeinerung.
Und ich dachte mir, dass der Fragesteller primär die Photonen des sichtbaren Spektrums meinte.
Tja, auf der Turmbaustelle von Babel wird immer noch gearbeitet... :-)
Ein Trost ist, dass die Spannung mit fallender Temperatur steigt. Da hat man wenigstens ein bisschen etwas von der Kälte.