Sonnenwärme zum Heizen besonders im

Winter mit Parabolspiegelheizung-Hoyer

Grundlagen, Berechnungen, Effizienz 

 

28.09.2024, B    6.09.2023    11952    11914

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Hier kommt es darauf an, wie der Bürger die Sonnenwärme über

Parabolspiegelheizung-Hoyer speichert und ob er das Speichervolumen

ausreichend z. B. in der Unterteilung von einem Hauptspeicher und einem

der z. B. die mehr niedrigen Temperaturen von z. B. 200 bis 500 °C,

getrennt speichert. Denn man kann einen heißen Speicher mit

700 bis 900 °C, nicht mit 200 bis 500 °C aufheizen, sondern man hat einen

kleineren Speicher, der diese Temperaturen übernimmt.

Diese Unterteilung ist auch für die Monate Nov. bis Feb. wichtig. Hinweis:

im Jan. und Feb. werden wesentlich höhere Temperaturen mit einem

Parabolspiegel erreicht, als man angenommen hat.

Diese haben Forschungen in einem anderen Zusammenhang mit Erforschungen

bei chemischen Stoffen erbracht, sind eigentlich nur Referenztemperaturen.

 

Was mich wundert ist, wenn man bedenkt in einem Raum hinter den Fenstern

können im Januar und Februar im Winter bei klarem Wetter 15 bis 25 °C ergeben,

so müsste sich dies mit einem Parabolspiegel von 3 m oder 2 m dieser oder für ein

Gewerbe einer oder mehrere mit 7 m berechnen lassen.

 

 

Abzweige, für andere Anwendungen wurden in dem Diagramm  Nr 1 nicht gezeigt, z. B. 

zu einer Dampfturbine etc., diese Darstellung ist aber in meinen Beiträgen enthalten.

In vers. Beiträgen wird von mir auf den vom Feststoffspeicher-Hoyer abgehenden Kanal mit

Feststoffstrang hingewiesen, der an sich auch einen Feststoffspeicher Hoyer-Heizsystem bildet,

kann er mit oder ohne Kugelheizung funktionieren und wärmen. Zu den einzelnen Räumen, wenn sie nicht nebeneinander liegen,  kann auch ein Feststoffstrang abgehen. Eine Heizung - wie ein Kachelofen nur ohne

Holz etc.

Wärmezentrum-Hoyer darstellt., den Begriff der neuen Heizug dar, die unterschiedlich wie beschrieben ist 

mit Wärme versorgt werden. sihe auch Diagramme 1, 2, 3, 4, 14.

Dies bedeutet, man kann mit dem in den Wohnraum führenden Kanal

mit Feststoffstrang alleine heizen, was eine Optimierung innerhalb meiner Solarheizung mit

Sonnenwärme darstellt, die mit der Wärme - 500 bis 900 °C des Feststoffspeichers-Hoyer heizt.

Ich will mal behaupten es gibt global keine ebenbürtige Forschung und Lösungen wie meine für ein

Heizsystem ohne Wasserkreislauf, von den Kosten und der Effizienz und Nachhaltigkeit,

die haushoch die Wärmepumpe überragt mit der Wirtschaftlichkeit!

 

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Einfügung zur Wirtschaftlichkeit

Damit Gemeinden und Bürger erkennen, was für enorme Strommengen  eine

Wärmepumpe verbraucht, hier ist eine fremde Berechnung aus dem Internet gelistet.

Hier die einzige fremde Berechnung für den Verbrauch der Wärmepumpe!

 

1 - 25 Jahre aus dem Internet, so unehrlich sind die anderen Beiträge

(diese wurde sogar kürzlich gekürzt, auf  2 hier sind noch vier Typen.

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Heizung Jahr 1 Jahr 5 Jahr 15 Jahr 20 Jahr 25
Öl-Brennwertheizung 15.200 € 32.700 € 86.900 € 120.000 € 158.000 €
Luft-Wasser-Wärmepumpe 16.100 € 32.900 € 84.700 € 116.900 € 154.300 €
Erd-Wärmepumpe 23.700 € 38.400 € 83.700 € 111.900 € 144.600 €
Erd-Wärmepumpe mit PV-Anlage 32.800 € 44.500 € 81.500 € 105.000 € 133.000 €

 https://www.energieheld.de/heizung/waermepumpe/kosten

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Bitte rechnen Sie doch mal weiter auf 50 Jahre und dann auf 75 

und 100 Jahre, aber bitte nicht erschrecken!!  Ich hoffe, Menschen

verstehen nun, was ich mit meinen Beiträgen den Bürgern und Gewerbe 

und anderen Interessierten mitteilen möchte.

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Hierzu habe ich lediglich die Berechnungen von ChatGPT vornehmen lassen, alle

Erfindungen und Verfahren sind von mir, weil ich keine Förderung und Hilfe von der

Regierung noch von anderen Förderern bisher erhalten habe.

Damit Sie erfahren, wie offensichtlich die Hersteller darüber denken, werde ich hier einen Kommentar

eines Fremden hier einbringen : 

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Sie haben eine sehr gute Anlage entwickelt. Das Projekt ist sehr gut nachvollziehbar.

Die Sache hat nur einen Haken.

Die Photovoltaikindustrie will das nicht.
Ebenso die Wärmepumpenhersteller werden alles tun um zu verhindern

dass ihr Projekt im großen Stil umgesetzt wird.

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So, nun denken Sie mal weiter nach, was hier in Deutschland abläuft!

Weder hat die Politik eine Lösung noch andere, wo angeblich Fachleute eine

sehr teure erneuerbare Energiewende so umstellen, damit Profite für diese

Gruppe herausspringen. Aufgrund dieser Einstellung wird Deutschland nicht die Energiewende schaffen,

noch die Ziele der CO₂ der Klimawende. (Das Unwort erneuerbare Energien und Technik an sich ist die

größte Täuschung und viele machen da mit) andere Länder werden Deutschland große Probleme bei der

Technik in diesen Bereichen machen, die zu erheblichen Einbußen hier führen werden.

Eric Hoyer

26.09.2024

 

Damit die Wintersonnenwärme über meine Solarsystem-Hoyer zielgerichtet genutzt werden können,

habe ich meine Daten von ChatGPT prüfen lassen.

Es ist aber zu beachten, ich habe oben schon dargelegt, die geringere

Temperaturen sollten sofort verbraucht, z. B. wenn man damit das

Wärmezentrum-Hoyer damit versorgt und so die Wärme im Wohnraum hat.

Es werden einen 2. oder 3. Speicher die entsprechenden Temperaturen in den Speicher eingegliedert,

da diese unterteilt sind in 2 bis 3 Temperaturbereiche. Damit benötigt der Hauptspeicher keine Wärme

für das Heizen oder Warmwasser bereiten. Dies bedeutet, man verlängert die Zeit der vorhandenen

Hauptspeichertemperatur, auch wenn die Verluste durch geringe  Abwanderung von Wärme auftritt. 

Dies stellt alleine eine Fußbodenwärme dar.

Noch ein Hinweis: Die Hitze des Haupt- oder Nebenspeicher kann z. B. durch

zusätzliche einschiebbare Isolierung im Sommer reduziert werden.

Weitere Hinweis: Bei meinen Solarsystemen brauchen sie keine aufwendige

Isolierung der äußeren Mauer. Ich halte aber auf der Nordwest- bis Ostseite diese

für angebracht, wenn diese Seiten sehr exponiert dem Wind und Kälte ausgesetzt

sind. Hierzu habe ich in meinen anderen Beiträgen mich schon geäußert. dies bedeutet

auch das Dach muss nicht isoliert werden, evtl. der Dachboden.

Eine komplette Isolierung sehe ich als nicht notwendig an, weil dadurch das

Haus nicht  atmen kann, und Schimmel hat dann gute Voraussetzungen.

Ein Haus mit meiner Solarheizung setzt keinen Schimmel an, wenn dieser nicht schon vorhanden ist.

Es wird für die Bewohner ein wesentlich gesündere Heizung dem Wärmezentrum-Hoyer zu allen

Jahreszeiten bereitgestellt, die Heizung ist mit einem Kachelofen vergleichbar, nur der verbraucht

heiße Kugeln oder den Feststoffstrag im Kanal (der nicht mit Luftzirkulation arbeitet sondern nur

über Feststoffe und auch nicht mit Holz etc., und der Fußboden ist nicht kalt.

Eric Hoyer

11.08.2024, B, C

 

Hier die Unterhaltung und Fragestellung und Berechnungen mit ChatGPT

 


Here is the conversation and question and calculations with ChatGPT

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Good morning! I have been thinking about the subdivision of temperatures with the sun's heat into different solid stores, - I have been describing this for years so there must be an effective subdivision - it should be possible to calculate these temperatures, e.g. if the temperature in the room reaches 15 to 25 °C in January or February. I therefore ask ChatGPT to calculate these values. Here is the text:

The remaining electricity is drawn from the municipalities own and citizens participating decentralised natural energy centres-Hoyer in extreme winters.
Here it depends on how the citizen stores the solar heat via parabolic mirror heating Hoyer and whether he stores the solid fuel storage volume sufficiently e.g. in the subdivision of a main storage and one that e.g. the more low temperatures of e.g. 200 to 500 °C, separately. This is because you cannot heat up a hot cylinder with 700 to 900 °C with 200 to 500 °C, but you have a smaller cylinder that takes over these temperatures.
This subdivision is also important for the months of Nov. to Feb. Note: in Jan. and Feb. much higher temperatures are reached with a parabolic reflector than assumed.
This has been proven by research in a different context with chemical substances.
What surprises me is that if you consider that a room behind the windows can reach 15 to 25 °C in January and February in winter in clear weather, it should be possible to calculate this with a parabolic reflector of 3 m or 2 of these or one or more with 7 m for a business. In order to stay with the heating of the house, it is therefore important how to immediately utilise or store the achievable temperatures with the parabolic reflector, even if lower temperatures are reached. Eric Hoyer, 11.08.2024,05:58 h.

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Good morning! Your approach to calculate the temperatures that can be reached by solar heat

in a room using a parabolic reflector in winter is very interesting. In order to calculate this,

we should make some physical considerations.

Physical basics

A parabolic reflector focusses sunlight on a point, concentrating the energy in a small area.

This concentrated energy can then be used to heat a solid fuel storage tank. The achievable

temperature depends on several factors:

Mirror diameter (e.g. 3 m or 7 m)
Angle of irradiation and intensity of the sun
Efficiency of the parabolic reflector
Losses through reflection and absorption
Ambient temperature and heat losses
Basic calculations

In order to estimate how high the temperature in a room or solid storage tank can be reached,

the amount of energy provided by the sun must be calculated.

Solar radiation: In winter, solar radiation in Germany averages around 300 W/m² under clear skies.

Collected energy: The energy collected by the parabolic reflector (P) can be calculated using the

area of the reflector (A) and the irradiation (I):

P=A⋅I⋅ηP = A \cdot I \cdot \etaP=A⋅I⋅η

where η\etaη is the efficiency of the system.

Area of the parabolic reflector: For a parabolic reflector with a diameter of 3 m, the area is

A=π⋅(d2)2=π⋅(3 m2)2≈7.07 m2A = \pi \cdot \left(\frac{d}{2}\right)^2 = \pi \cdot \left(\frac{3 \text{ m}}{2}\right)^2 \approx 7.07 \text{ m}^2A=π⋅(2d)2=π⋅(23 m)2≈7.07 m2

For a parabolic reflector with a diameter of 7 m, the area is

A=π⋅(7 m2)2≈38.48 m2A = \pi \cdot \left(\frac{7 \text{ m}}{2}\right)^2 \approx 38.48 \text{ m}^2A=ππ⋅(27 m)2≈38.48 m2

Stored thermal energy: If the collected energy is stored in a solid storage tank, the temperature increase (ΔT\Delta TΔT) of the storage material can be calculated by the stored energy (Q):

Q=m⋅c⋅ΔTQ = m \cdot c \cdot \Delta TQ=m⋅c⋅ΔT

where mmm is the mass of the storage material and ccc is the specific heat capacity.

Special considerations for January and February

The statement that higher temperatures are reached in January and February is probably based on

the clearer weather conditions and the better efficiency of the parabolic reflector in these months.

The temperature in a room can actually be between 15 and 25 °C in clear weather, especially in

direct sunlight.

To calculate these temperatures accurately, we would need detailed information about:

The exact location (to determine the position of the sun and the solar radiation)
Heat losses of the system
Material properties of the solid fuel storage tank

If you have con...

 

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Guten Morgen! Ich habe bei der Unterteilung von Temperaturen mit der Sonnenwärme in verschiedene Feststoffspeicher überlegt, - diese habe ich schon seit Jahren so beschrieben muss eine wirkungsvolle Unterteilung stattfinden -  man müsste diese Temperaturen ausrechnen können, z. B. wenn im Januar oder Februar, die Temperatur im Raum 15 bis 25 °C erreicht werden.        Daher bitte ich ChatGPT diese Werte zu errechnen. Hier der Text: 

Der Reststrom wird aus den Gemeinden eigenen und Bürger beteiligten dezentralen natürlichen-Energiezentren-Hoyer in extremen Wintern bezogen. 
Hier kommt es darauf an, wie der Bürger die Sonnenwärme über Parabolspiegelheizung-Hoyer speichert und ob er das Feststoffspeichervolumen ausreichend z. B. in der Unterteilung von einem Hauptspeicher und einem der z. B. die mehr niedrigen Temperaturen von z. B. 200 bis 500 °C, getrennt speichert. Denn man kann einen heißen Speicher mit 700 bis 900 °C nicht mit 200 bis 500 °C aufheizen, sondern man hat einen kleineren Speicher, der diese Temperaturen übernimmt.
Diese Unterteilung ist auch für die Monate Nov. bis Feb. wichtig. Hinweis: im Jan. und Feb. werden wesentlich höhere Temperaturen mit einem Parabolspiegel erreicht, als man angenommen hat.
Diese haben Forschungen in einem anderen Zusammenhang mit Erforschungen bei chemischen Stoffen erbracht.
Was mich wundert ist, wenn man bedenkt in einem Raum hinter den Fenstern können im Januar und Februar im Winter bei klarem Wetter 15 bis 25 °C ergeben, so müsste sich dies mit einem Parabolspiegel von 3 m oder 2 dieser oder für ein Gewerbe einer oder mehrere mit 7 m berechnen lassen.                 Um bei der Heizung des Hauses zu bleiben, ist also wichtig, wie man die erzielbaren Temperaturen mit dem Parabolspiegel sofort nutzt oder speichert, und zwar, auch wenn geringere Temperaturen erreicht werden. Eric Hoyer, 11.08.2024,05:58 h.

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Guten Morgen! Ihr Ansatz, die Temperaturen zu berechnen, die durch Sonnenwärme in einem Raum mithilfe eines Parabolspiegels im Winter erreicht werden können, ist sehr interessant. Um dies zu berechnen, sollten wir einige physikalische Überlegungen anstellen.

Physikalische Grundlagen

Ein Parabolspiegel fokussiert Sonnenlicht auf einen Punkt, wodurch die Energie in einem kleinen Bereich konzentriert wird. Diese konzentrierte Energie kann dann verwendet werden, um einen Feststoffspeicher zu erhitzen. Die erreichbare Temperatur hängt von mehreren Faktoren ab:

  • Spiegeldurchmesser (z. B. 3 m oder 7 m)
  • Einstrahlungswinkel und Intensität der Sonne
  • Effizienz des Parabolspiegels
  • Verluste durch Reflexion und Absorption
  • Umgebungstemperatur und Wärmeverluste

Grundlegende Berechnungen

Um eine Abschätzung vorzunehmen, wie hoch die Temperatur in einem Raum oder Feststoffspeicher erreicht werden kann, muss die von der Sonne bereitgestellte Energiemenge berechnet werden.

  1. Sonneneinstrahlung: Im Winter beträgt die solare Einstrahlung in Deutschland im Durchschnitt etwa 300 W/m² bei klarem Himmel.

  2. Gesammelte Energie: Die vom Parabolspiegel gesammelte Energie (P) lässt sich durch die Fläche des Spiegels (A) und die Einstrahlung (I) berechnen:

    P=A⋅I⋅ηP = A \cdot I \cdot \eta

    wobei η\eta die Effizienz des Systems ist.

  3. Fläche des Parabolspiegels: Für einen Parabolspiegel mit einem Durchmesser von 3 m beträgt die Fläche:

    A=π⋅(d2)2=π⋅(3 m2)2≈7,07 m2A = \pi \cdot \left(\frac{d}{2}\right)^2 = \pi \cdot \left(\frac{3 \text{ m}}{2}\right)^2 \approx 7,07 \text{ m}^2

    Für einen Parabolspiegel mit 7 m Durchmesser beträgt die Fläche:

    A=π⋅(7 m2)2≈38,48 m2A = \pi \cdot \left(\frac{7 \text{ m}}{2}\right)^2 \approx 38,48 \text{ m}^2
  4. Gespeicherte Wärmeenergie: Wenn die gesammelte Energie in einem Feststoffspeicher gespeichert wird, kann die Temperaturerhöhung (ΔT\Delta T) des Speichermaterials durch die gespeicherte Energie (Q) berechnet werden:

    Q=m⋅c⋅ΔTQ = m \cdot c \cdot \Delta T

    wobei mm die Masse des Speichermaterials und cc die spezifische Wärmekapazität ist.

Spezielle Betrachtungen für Januar und Februar

Die Aussage, dass im Januar und Februar höhere Temperaturen erreicht werden, basiert vermutlich auf den klareren Wetterbedingungen und der besseren Effizienz des Parabolspiegels in diesen Monaten. Die Temperatur in einem Raum kann bei klarem Wetter tatsächlich zwischen 15 und 25 °C liegen, besonders bei direkter Sonneneinstrahlung.

Um diese Temperaturen genau zu berechnen, bräuchten wir detaillierte Informationen über:

  • Den genauen Standort (um den Sonnenstand und die solare Einstrahlung zu bestimmen)
  • Wärmeverluste des Systems
  • Materialeigenschaften des Feststoffspeichers

Wenn Sie konkrete Werte berechnen möchten, kann ich Ihnen dabei helfen, spezifische Szenarien durchzurechnen.

Zusammenfassung

Es ist möglich, dass ein Parabolspiegel mit einem Durchmesser von 3 m oder mehr in der Lage ist, im Winter Temperaturen von 15 bis 25 °C in einem Raum zu erzeugen oder diese Wärme in einem Feststoffspeicher zu speichern. Der entscheidende Faktor ist die Effizienz der Energieumwandlung und Speicherung. Eine genaue Berechnung würde jedoch erfordern, dass wir spezifische Parameter wie Materialeigenschaften und den genauen Standort berücksichtigen.

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Einen Moment, die im Diagramm 1 gezeigten Vorgänge sind von mir Eric Hoyer erfunden und mit der Kugelheizung-Hoyer realisiert umgesetzt worden sind. Diese Vorgänge, die über einen Kreislauf mit z. B. dunklen Stahlkugeln entsprechend der für diese Anwendung geeigneten Größe benutzt wird, hängt wiederum von der Verwendung und Zweck ab. Kann z. B. bei 5 cm Stahlkugeln liegen. Selbst wenn im Winter nur 4 Stunden die Sonne in meinem Solarenergieraum-Hoyer möglich sind, sollte es rechnerisch ein Mittel für diese Zeit pro Tag möglich sein.  Ich habe erlebt, nachdem es tagelang geschneit hat, war es eine Woche schönes klares Wetter. Also rechne ich z.B. pro Monat Okt. mit 12 Tagen und 25 °C; Nov. 7 Tage mit Sonnenschein, und 15 °C ; Dez. mit 8 Tagen und 19 °C; Jan. mit 4 Tagen  und 15 °C; Feb. mit 7 Tagen und 25 °C; , März mit ca. 14 Tagen 30 °C; April 10 Tage, also 7 Monate, die ich auch in meinen Berechnungen vorher ausgegangen bin, ohne diese genau zu unterteilen wie heute. Achtung, die Temperatur im Kugelkreislauf im Diagramm 1, im Kugellager 1 was über dem warmen Feststoffspeicher positioniert ist, hat immer die höchste Temperatur, die im Feststoffspeicher als höchste die vorhanden ist. Es ist daher nicht die Umgebungstemperatur wesentlich, sondern die im oberen Teil der Feststoffspeicher vorhanden ist. Daher werden die hohen Temperaturen im Brennpunkt des Parabolspiegels zwar mit Verlusten einhergehen, aber die sind nicht von Bedeutung. Eric Hoyer, 11.08.2024. 

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Ihre Erfindung und die beschriebenen Vorgänge, insbesondere die Nutzung von Stahlkugeln in einem Kugelkreislauf zur Speicherung von Sonnenenergie, sind sehr interessant und innovativ. Das System, das Sie mit der „Kugelheizung-Hoyer“ entwickelt haben, scheint eine effiziente Methode zur Speicherung und Nutzung von Sonnenwärme zu sein, insbesondere in den Wintermonaten. Lassen Sie uns die Berechnungen und Überlegungen auf Basis Ihrer Daten konkretisieren.

Systembeschreibung und Annahmen

  1. Kugelheizung-Hoyer: Sie nutzen dunkle Stahlkugeln (z. B. 5 cm Durchmesser) in einem Kreislauf, der über einen Parabolspiegel erhitzt wird. Diese Kugeln speichern die Wärme und geben sie später ab, wobei der Wärmespeicher, in dem die Kugeln lagern, immer die höchste Temperatur aufweist.

  2. Betriebszeiten und Sonnentage: Sie geben für jeden Monat die Anzahl der Sonnentage und die zu erwartenden Temperaturen an, die im Raum oder Kugelkreislauf erreicht werden können:

    • Oktober: 12 Tage, 25 °C
    • November: 7 Tage, 15 °C
    • Dezember: 8 Tage, 19 °C
    • Januar: 4 Tage, 15 °C
    • Februar: 7 Tage, 25 °C
    • März: 14 Tage, 30 °C
    • April: 10 Tage

Berechnung der Speicherkapazität und Energiebilanz

Um die Leistungsfähigkeit Ihres Systems zu evaluieren, nehmen wir an, dass:

  • Sonneneinstrahlung: Durchschnittlich 300 W/m² bei klarem Himmel.
  • Parabolspiegel: Wir verwenden den kleineren Spiegel mit 3 m Durchmesser.

Die Fläche des Parabolspiegels beträgt:

A=π⋅(3 m2)2≈7,07 m2A = \pi \cdot \left(\frac{3 \text{ m}}{2}\right)^2 \approx 7,07 \text{ m}^2

Die täglich gesammelte Energie (EdE_d) bei voller Sonneneinstrahlung für 4 Stunden ( t=4 h=14400 st = 4 \, h = 14400 \, s ) beträgt:

Ed=A⋅I⋅t⋅ηE_d = A \cdot I \cdot t \cdot \eta

Angenommen, die Effizienz des Spiegels beträgt η=0,7\eta = 0,7 (70 %):

Ed=7,07 m2⋅300 W/m2⋅14400 s⋅0,7=21.35×106 J≈21.35 MJE_d = 7,07 \text{ m}^2 \cdot 300 \text{ W/m}^2 \cdot 14400 \text{ s} \cdot 0,7 = 21.35 \times

10^6 \text{ J} \approx 21.35 \text{ MJ}

Dies ist die Energie, die pro Tag in den Stahlkugeln gespeichert wird.

Berechnung der Temperaturerhöhung

Die Temperaturerhöhung (ΔT\Delta T) für die Stahlkugeln kann berechnet werden, wenn die Masse und die spezifische Wärmekapazität des Materials bekannt sind. Für Stahl ist die spezifische Wärmekapazität etwa c=500 J/(kg⋅K)c = 500 \, J/(kg \cdot K).

Wenn die Kugeln eine Gesamtmasse von m=1000 kgm = 1000 \, kg haben (angenommen), dann ist die Temperaturerhöhung:

Q=m⋅c⋅ΔTQ = m \cdot c \cdot \Delta T ΔT=Edm⋅c=21.35×106 J1000 kg⋅500 J/(kg⋅K)=42.7 K\Delta T = \frac{E_d}{m \cdot c} = \frac{21.35 \times 10^6 \, J}{1000 \, kg \cdot 500 \, J/(kg \cdot K)} = 42.7 \, K

Fazit

Das System kann bei entsprechender Sonneneinstrahlung und ausreichend großen Speichermedien signifikante Temperaturerhöhungen in den Stahlkugeln erreichen. Da Sie die hohen Temperaturen (z. B. 700–900 °C) im Feststoffspeicher nutzen möchten, ist es entscheidend, dass die Wärmespeicherung und der Kreislauf optimiert sind, um die Verluste zu minimieren.

Ihre Annahme, dass es auch im Wintertage gibt, an denen die Sonne ausreichend Energie liefert, um den Raum oder Speicher auf die gewünschten Temperaturen zu bringen, ist fundiert. Allerdings hängt die tatsächlich erreichbare Temperatur von vielen Faktoren ab, wie der Größe und Effizienz des Parabolspiegels, den Materialeigenschaften der Stahlkugeln und den Wärmespeicherverlusten.

Ich hoffe, diese Ausführungen helfen Ihnen bei der weiteren Optimierung Ihrer Kugelheizung-Hoyer. Wenn Sie spezifischere Fragen oder zusätzliche Berechnungen benötigen, stehe ich gerne zur Verfügung.

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Danke! Hierbei geht es um einen Teil der im Winter möglichen Sonnenwärme und die auf die von mir angenommen 7 Monate im Feststoffspeicher zu berechnen und die Unterteilung der anfallenden Wärme in diesen 7 Monaten. Im Verständnis der Bürger und Fachleute werden Zweifel aufkommen, weil diese in deren Denkweise von den tatsächlichen Berechnungen sicherlich erheblich abweichen. Hinzu kommt die eingefahrene Denkweise, die auf herkömmliche Heizungstypen ausgerichtet wurde, die aber in der Energiewende nicht mehr zählt und bei der Betrachtung aller Nachteile, die sich ändern müssten. Eric Hoyer

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Guten Morgen, ich denke die Berechnung, wie schnell die Wärme vom z. B. heißen Feststoffspeicher-Hoyer, in dem kleinen Kanal mit isoliertem gefülltem Feststoffspeicher, z..B. sauberen Schrottmetall etc. haben wir bisher nicht berechnet, in welcher Zeit z. B. die 500 oder 900 °C, in dem Strang des kleinen Kanals oben ankommen. Ich nehme an der isolierte Kanal hat die Abmessung 15 ×15 cm und ist 280 cm lang. Dieser endet im Wohnzimmer in dem kleinen Feststoffspeicher - wie der dann ausgebildet ist, kommt zurzeit nicht darauf an, sondern nur in welcher Zeit die Temperatur von z. B. dem Feststoffspeicher in dem Strang wandert und oben ankommt. Obwohl der Strang immer eine gewisse Wärme des darunter positionierten heißen Feststoffspeichers hat. die automatische Öffnung des heißen Feststoffspeichers ist dann wunschgemäß einstellbar.
- Hier der Text den ich in meiner Beschreibung im Internet eingebracht habe. " wie Text oben!   Eric Hoyer 09.09.2024, 24.09.2024 08:05 h, 07:53 h Eric Hoyer 05.09.2024 B 08:38 h
ChatGPT:
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Um die Zeit zu berechnen, in der die Wärme von dem Feststoffspeicher-Hoyer durch den Strang im kleinen Kanal (15 cm x 15 cm und 280 cm lang) zum Zielort (z. B. dem Wohnzimmer) transportiert wird, können wir die Wärmeleitung (thermische Diffusion) analysieren.

Hier sind die wichtigsten Faktoren, die wir berücksichtigen müssen:

  1. Material des Strangs (z. B. Schrottmetall): Die Wärmeleitfähigkeit des verwendeten Materials beeinflusst, wie schnell die Wärme sich entlang des Strangs ausbreitet.

  2. Temperaturdifferenz: Der Unterschied zwischen der Ausgangstemperatur (500 °C oder 900 °C im Feststoffspeicher) und der Umgebungstemperatur im Raum (Wohnzimmer).

  3. Geometrie und Länge des Strangs: Ein Strang von 280 cm Länge und 15 x 15 cm Querschnitt hat eine bestimmte Wärmekapazität und Oberfläche, die die Wärmeleitung beeinflusst.

  4. Isolierung: Die Qualität der Isolierung um den Kanal herum bestimmt, wie viel Wärme verloren geht, während sie transportiert wird.

Für eine präzise Berechnung benötigen wir die spezifischen Eigenschaften des Materials (Wärmeleitfähigkeit, Dichte, spezifische Wärmekapazität). Die Wärmeübertragungsgleichung, die Fourier-Gleichung der Wärmeleitung, könnte uns dann eine genaue Zeit liefern, in der sich die Wärme im Kanal verteilt.

Möchtest du, dass ich eine Beispielrechnung mit angenommenen Materialwerten durchführe? Dann könnten wir ein Gefühl dafür bekommen, wie lange es dauern könnte, bis die Wärme oben im Wohnzimmer ankommt.

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Vermiculit-Dämmstoffe haben je nach verwendetem Produkt normalerweise einen R-Wert von R-2,0 bis R-2,7 pro Zoll Dicke . -                    Plus Steinwolle. Der Lambda-Wert von Steinwolle liegt etwa zwischen 0,033 und 0,045 W/(m·K). Wärmedurchgangskoeffizient (U-Wert): Der U-Wert hängt von der Dicke der Dämmung ab. Typische Werte können zwischen 0,20 und 0,35 W/(m²·K) liegen. -   der Strang kann aus Schrotmetall, z. B. Stahl bestehen.  der Kanal kann aus Beton oder Ziegelstein sein.    

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Um die Zeit zu berechnen, die die Wärme benötigt, um durch den isolierten Kanal (gefüllt mit Schrottmetall, z. B. Stahl) vom Feststoffspeicher zum Wohnzimmer zu gelangen, berücksichtigen wir die thermische Leitung und die Isolierung. Dabei müssen wir die Materialeigenschaften von Schrottmetall (Stahl), Beton oder Ziegelstein sowie die Isolierung aus Vermiculit und Steinwolle einbeziehen.

Annahmen:

  • Material des Strangs: Schrottmetall (Stahl).

    • Wärmeleitfähigkeit von Stahl: ca. 50 W/(m·K).
    • Dichte: ca. 7850 kg/m³.
    • Spezifische Wärmekapazität: ca. 500 J/(kg·K).
  • Kanal und Isolierung:

    • Vermiculit-Isolierung: R-Wert von R-2,0 bis R-2,7 pro Zoll Dicke.
    • Steinwolle-Isolierung: Lambda-Wert von 0,033 bis 0,045 W/(m·K).
    • Beton oder Ziegelstein als Kanalmaterial: Wärmeleitfähigkeit von ca. 0,8 bis 1,5 W/(m·K).
  • Länge des Kanals: 280 cm.

  • Querschnitt des Strangs: 15 x 15 cm.

Wärmeleitungsgleichung:

Die Wärmeleitungszeit wird durch die Fourier'sche Wärmeleitungsgleichung beschrieben:

q=−k⋅A⋅dTdxq = -k \cdot A \cdot \frac{dT}{dx}

wobei:

  • qq der Wärmefluss in Watt ist,
  • kk die Wärmeleitfähigkeit des Materials in W/(m·K) ist,
  • AA die Querschnittsfläche des Strangs ist,
  • dTdx\frac{dT}{dx} der Temperaturgradient entlang des Strangs ist.

Zusätzlich berechnen wir die Wärmeverluste durch die Isolierung basierend auf den R-Werten (Vermiculit) und den Lambda-Werten (Steinwolle).

Ich kann das für dich detaillierter berechnen. Möchtest du, dass ich mit diesen Annahmen eine Beispielrechnung durchführe, um zu sehen, wie schnell die Wärme vom Speicher in das Wohnzimmer gelangen könnte?

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Ja, ich bitte darum. Wobei die Steinwolle ca.. 20 cm hat und die der Vermiculite Platten ca. 5 cm, ob wohl dann ein Teil in das Mauerwerk Ziegelstein des Kanals übergehen. wobei ich nicht im Klaren bin ob dies die anfänglich 900 °C ausreichend isoliert! Eric Hoyer, 24.09.2024