Temperaturberechnung eine 3 m Parabolspiegel Stunde Tag und Jahr

Erste Frage Aufrufe: 404     Aktiv: 20.03.2023 um 10:09

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Hallo,
Brennpunkt Berechnung eines 3 Meter Parabolspiegels - an einem Sommertag, 9 Stunden  - der diese Hitze mit der Kugelheizung-Hoyer
auf Stahlkugeln (Wärmeleitfähigkeit von 80) überträgt und diese dann in einem Feststoffspeicher z. B. Stein (ca. 20) überträgt.
Ich nehme an, der Brennpunkt ist ca. 1.700 °C. Ist ungefähr die vierfache Hitze eine Oberfläche eine 2 kW Ceranfeld-Platte, die die Hitze an einen Metalltopf mit ca. 400 °C weitergibt. Hier ein Link eines Parabolspiegels der eine Holzbrett entzündet in 2-3 Sekunden.
Propan-Brenner hat ca. 1.970  °C . Der nach meiner Meinung nicht diese Brennwirkung aufweist.
Link: Parabolspiegel : https://www.youtube.com/watch?v=dEf8nVylq7A
Ich bin nicht studiert und kann mit Formeln nicht viel anfangen, also bitte eine Erklärung, und Darstellung, die
ein einfacher Bürger versteht.
Eric

EDIT vom 20.03.2023 um 10:09:

Parabolspiegel ist evtl. eine Satelliten-Schüssel Form, im Jahr  2022 gab es 2025 Stunden Sonnentage, 187 W/m², max (1.137 m²)
Sonnenscheinzeit #1595:50 h
(ich gehe von der sehr hohen Hitze des 3 m Parabolspiegels von min. 2.000 °C aus, die offensichtlich der gezeigte Parabolspiegel im Link erreicht, der ein Holzbrett in wenigen Sekunden, 6, ein Holzbrett bis in die Tiefe von ca. 7 Millimeter verbrannt hat, was mit einem Propangas-Schweißgerät (ca. 1.970 °C nicht erzielt werden kann. Da der Brennpunkt auf dem Holzbrett von der Fläche erheblich größer ist, als die eines Schweißgerätes, ist auch die Stärke der auftreffenden Fläche wesentlich und einzubeziehen.  Sicherlich hat es ein Mensch unruhig gehalten und nicht eine fest stehende Halterung.
Auf alle Fälle würde es eine 3 cm große Kugel aus Stahl (80 Wärmeleitfähigkeit, Schmelzpunkt 1.530 °C; Dichte von Stahl bzw. Eisen beträgt rund 7850 kg/m³, der E-Modul ca. 210 kN/mm². ) voll abdecken und somit aufheizen, da aber die automatische Elektronik den
Aufheizungszeitraum bei 1.050 °C unterbricht, wird nur auch nur mit ca. 1.000 °C gearbeitet, erhitzt. Also wäre der vorhandene Brennpunkt -Hitze ca. doppelt so hoch.
Der gezeigte Parabolspiegel im Link ist nur normal verspiegelt und dürfte bei hoch verspiegelter Fläche noch günstiger ausfallen, darum geht es aber zurzeit nicht. Es geht um natürliche-Energie, die einmal kostengünstig z. über 200 Jahre eingesetzt werden könnte und nachhaltig und wesentlich geringere Kosten als eine Wärmepumpen-Anlage z. B. über 100 Jahre für den Bürger und Energiewende verursacht. Da auch Millionen von Tonnen an Kupfer und anderen Metallen eingespart werden können, was gleichzeitig die Gifte und CO₂ erheblich reduzieren würde. Aber darauf kommt es bei einer ehrlichen Energiewende mit darauf an.
Gefragt wird, wie lange dauert das Aufheizen der 3 cm Stahlkugel (ist praktisch schwarz)
In Bezug auf meine weitere Frage, wie lange dauert es, um ein Volumen Basalt  Wärmeleitfähigkeit 20, von 1 m³ aufzuheizen, mit diesen Stahl-Kugeln ? - z. B. in kleinerer Körnung z. B. Splitt -  wegen der isolierend wirkenden Luft )
Der Verlust auf dem Weg zum Steinspeicher wird mit 50 °C angenommen (1.050 °C wie oben) verbleiben real 1.000 °c, die in den Basalt-Feststoffspeicher übertragen werden können.
(Daraus errechnet sich dann für mich, was die Nutzung von Sonne direkt auf einen Parabolspiegel möglich ist - ohne diese über eine Photovoltaik-Anlage zu nutzen - über eine Woche oder Monat diese Wärme reicht, um eine Wohnung zu heizen.)

- 20.03.2023, 10:08 h -
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Was ist denn überhaupt deine Frage?   ─   stefriegel 19.03.2023 um 22:45
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