Frage:
Wie lässt sich die Sonnenstrahlung am einfachsten, ohne den Umweg über teure Photovoltaik, zum Kühlen nutzen?
Verdinand .
2008-07-28 07:20:56 UTC
Wie lässt sich die Sonnenstrahlung am einfachsten, ohne den Umweg über teure Photovoltaik, zum Kühlen nutzen?
Neun antworten:
KN
2008-07-30 01:47:34 UTC
Es geht auch ohne Umweg über Photovoltaik. Ein die Funktions eines handelsüblichen Kompressor-Kühlschrankes ist z. B in http://de.wikipedia.org/wiki/K%C3%BChlschrank beschrieben. In http://upload.wikimedia.org/wikipedia/de/thumb/e/e6/K%C3%BChlschrank.svg/250px-K%C3%BChlschrank.svg.png ist Bauteil 4, der Kompressor, das einzige Bauteil, welches externe Energie benötigt. Beim Kühlschrank in der Küche, ist das der Elektromotor. Dies könnte aber auch ein Verbrennungsmoter sein - naja etwas laut und wohin mit den Abgasen - ober aber ein Stirlingmotor, auch Heißluftmotor genannt http://de.wikipedia.org/wiki/Hei%C3%9Fgasmotor . Man heizt den Stirlingmotor (fügt Wärmeenergie zu) und über einen thermodynamischen Kreisprozesse wird thermische in mechanische Energie umgewandelt. Als Wärme Quelle kann sehr wohl die Sonne dienen. In der Sendung mit der Maus wurde z. B. ein Solarbackofen vorgestellt http://www.wdrmaus.de/sachgeschichten/solarofen/ ,mit dem sich 170 °C erreichen lassen. Mit dieser Temperatur betrieben hätte der Stirlingmotor bei 30°C Umgebungstemperatur einen Carnot-Wirkungsgrad von ca 32%, in der Praxis ca 20%. Bei senkrechten Sonneneinfall, klarer Himmel fallen je m² etwa 1 kW Solarstrahlung ein. Ein 300L Kühlschrank mit 4 Sterne-Gefrierfach der Energieeffizienzklasse A hat eine Leistungsaufnahme von 40 W. Somit hätte ein mit einen Stirlingmotor und eine Solarbackofen mit 1 m² Kollektorfläche (200 W mechanische Leistung) eine Reserve von 160 W für Verlustleistungen und "schlechtes" Wetter.



Mit 20% Wirkungsgrad ist das System sogar effektiver als Solarzellen. Dies haben maximal 15 % Wirkungsgrad.
Tifi
2008-07-28 07:24:26 UTC
Eine nasses Handtuch um eine Flasche wickeln. Durch die Verdunstung des Wassers funktioniert das Handtuch als Wärmetauscher.
gummibärchen
2008-07-29 06:23:50 UTC
http://www.zafh.net/index.php?id=97



GB
Hanseat
2008-07-29 03:12:25 UTC
Das Prinzip des Absorber Kühlschrankes ist Dir ja schon erleutert worden.

Und das der "direkten" Verdunstungskühlung auch, wobei dessen Erklärung mit Bezug auf sie Sonnennutzung Grundfalsch ausgefallen ist.

Das Prinzip wird duch die Sonne gestört und funktioniert im Schatten viel besser.

Es geht nämlich darum, dass die Feuchtigkeit des Lappens die zum Verdunsten nötige Wärme möglichst dem gekühlten Medium (Wein, Bier etc) entziehen soll. Die Sonne hingegen tritt damit, durch ihr grösseres kalorisches Angebot, in uneinholbare Konkurrenz.



du hast aber nicht erwähnt, was Du kühlen willst. Ich selnst habe das schon erwähnte Thema Wärmetauscher um Quantensprünge in neue Sphären gebracht, insbesondere, wenn es um Luft geht. Wird dabei die kühle) Abluftseite benetzt, hat diese Luft keinen hohen Wärmeinhalt (Enthalpie) und dient daher nur als Transportmittel für das verdunstete Wasser.

Die nötige Wärme wird der Zuluft entzogen, die so bis an den Taupunkt abgekühlt werden kann. (Relativ, abhängig von der absoluten Luftfeuchtigkeit)



So ist es uns gelungen, über 90% Energie beim Airconditioning, und auch mehr als bisher erreicht bei der Wärmerückgewinnung, zu erzielen. Das ist inzwischen zum Serienprodukt gereift. Sowohl für mobile wie stationäre (Gebäude)- Anwendungen: Camper, Ambulanzen, in der Sonne geparkt und solar gekühlt belüftet, also kühler als aussen, statt wärmer.



Mit diesem Prinzip kann man natürklich auch Transporter und Container sowie Lagerräume moderat kühlen. (Tue ich grad)



Wenns noch kühler als 5 - 20 Grad, je nach Klima, werden soll: Wenn Dich hingegen die Realisierung eines solaren Absorberkühlschrankes interessiert: Ist möglich. Nur sind die darin verwendeten Gaser (wie die Kühlmittel von Klimaanlagen und Kühltruhen sowie Wärmepumpen so extrem umweltschädlich (und entweichen immer irgendwie) dass ich sie prinzipiell vermeide. Aber vielleicht stllet mich ja jemand mit Der Aufgabe vor eine entsprechende Herausforderung, es anders zu lösen? Die nehm ich dann gern an.



Ciao, H.



Wen's interessiert. Schreibt mir gern.
Conrad
2008-07-28 11:21:55 UTC
Hast du schon einmal von den Gaskühlschränken gehört, die man früher hatte? Da wurde ein Kühlmittel mit einer Gasflamme erhitzt und damit unter Druck gesetzt, an einer Düse wurde das Kühlmittel in den inneren Wärmetauscher geleitet und dabei entspannt. So entstand Kälte durch eine Flamme.



Nu ist es umständlich so ein Dings nachzubauen und als Erhitzer die Sonne zu verwenden. Aber bei YC gibt es ja clevere Ingenieure, die können dir sicher was genaueres sagen.
1/i = -i
2008-07-29 09:28:23 UTC
Sonnenenergie lässt sich ur mit Umwegen zum Kühlen nutzen ... entweder mit teurer Technik, oder mit etwas Wissen ...



erstmal was Grundlegendes: Wärme ist Energie ... wenn du ein Körper kühlen willst, musst du diesen Energie entziehen ...

Sonnenstrahlen SIND Energiebündel ... d.h. wenn auf ein Körper Licht fällt wird zwangsläufigerweise Energie übertragen ... das bedeutet das du mit Sonnenstrahlen direkt nicht kühlen kannst.



Ich meine du frierst ja uach nicht, wenn du im Sommer raus gehst oder?



Also ansich ist die Aufgabe - ohne Umwege - nicht lösbar, funktioniert physikalisch nicht.



Mit Umwegen funktioniert es. Eben darüber das man die Energieform erst wandelt, wie beispielweise in elektrische Energie (Photovoltaik) ... womit dann ein Kühler betrieben wird.

____



Die einfachste und wohl billigste Methode ist die Verdampfungsenthalpie von Wasser auszunutzen.

Wenn Wasser verdampft entzieht es seiner Umgebung Wärme und Kühlt so ...

Hat aber eigentlich nichts mit der Sonne zu tun ... ausser das die Verdampfung gefördert wird, da das System schneller Energie bekommt, dadurch sinkt aber der Kühleffekt ...

die Antwort - vom ersten - ist daher nicht dumm, aber keine Lösung für das Problem ... ;)



Übrigens die Thermodynamik verbietet ein mit Sonnenenergie kühlen zu können ... da kannst du dich auf den Kopf stellen und Gott huldigen, das ändert nicht ... ;)
bhhw
2008-07-28 07:57:25 UTC
Die Methode @Tintenfisch funktioniert auch bei anderen Gefäßen, z.B. bei einem Fäßchen Hopfenkaltschale.
no eye deer
2008-07-28 15:33:14 UTC
am einfachsten ... stell dich in die sonne und schwitz ... ;-)
anonymous
2008-07-29 04:35:07 UTC
Mit Antiphotovoltaik...



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Dieser Inhalt wurde ursprünglich auf Y! Answers veröffentlicht, einer Q&A-Website, die 2021 eingestellt wurde.
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