Kann man aus Heißwasser per Abstrahlplatten effizient Strom gewinnen?
Angenommen, ich habe Photovoltaikkollekoren mit darunter liegenden solarthermischen Rohren auf einem Ein- bis Zweifamilienhausdach. Damit lasse ich im Sommer die Sonne Warmwasser und Strom erzeugen. Mit dem Strom betreibe ich eine Wärmepumpe und erhitze das Wasser auf ca. 90 bis knapp unter 100° C. In einem 10 m³ Wassertank im Keller mit Vakuumisolierung speichere ich das Wasser bis in den Winter. Dann leite ich das Wasser an einer Platte aus dem Material x vorbei, die Infrarotstrahlung erzeugt. Diese Strahlung lasse ich mit auf diese Strahlung spezialisierten PV-Kollektoren in Strom umwandeln.
Nun die Fragen dazu: 1.) Geht das überhaupt? 2.) Welches Material x wäre am effizientesten? 3.) Welchen Wirkungsgrad hätten die Komponenten, bzw. dann die gesamte Anlage? 4.) Wenn ich den erzeugten Strom für Strahlungsheizung nutzen würde, wieviel kWh bräuchte ich dann für 2 Familien für Heizung und Strom, bzw. wieviel PV- und Solarthermiekollektorfläche bräuchte ich an Dach und Wänden?
(P.S.: Die Antwort weiß ich selber nicht, bin kein Techniker!)
3 Antworten
Die Idee ist gut. Ich finde es auch gut, wenn Menschen sich über so etwas Gedanken machen.
Ich bin schon alt. Als 1973 die Ölkrise war, war ich Schüler, und habe mir auch solche Gedanken gemacht. Und auch andere schlaue, oder weniger schlaue Menschen. Solaranlagen für Warmwasserbereitung sind damals entwicket worden, haben sich aber bis heute kaum durchgesetzt. Photovoltaik war damals 10 mal so teuer wie heute, und der Strompreis nur ein viertel so hoch wie heute. Windenergie hat sich erst viel später, dann aber sehr rasant entwickelt. Auch damals wurde schon über große Speicher geredet, aber man hat festgestellt, das es nicht geht, oder zu teuer ist.
In einem 10m³ Speicher mit knapp 100 Grad steckt so viel Energie wie in etwa 80m³ Gas. Das warme Wasser von einem 10m³ großen Speicher wäre schon Ende November aufgebraucht, bevor der Winter begonnen hat. Das kann ich noch heute alles im Kopf ausrechnen, weil ich das damals sehr oft durchgerechnet habe. Wenn es für den ganzen Winter reichen soll, braucht man ein halbes Schwimmbad, rundum sehr gut isoliert.
Normale Photovoltaikplatten werden bei Wärmestrahlung kaum oder gar keinen Strom produzieren. Theoretisch sollte das aber möglich sein. Ich denke aber mit einem deutlich niedrigeren Wirkungsgrad, als bei Sonnenlicht. Nicht über 10%.
Das war konkret! Zeolith soll ja besser sein, schrieb mir jemand.
Das schreit nach bifazalen Modulen.
Diese Module können auf Vorder und Rückseite Strom gewinnen und erreichen damit 25% mehr Ertrag.
Die Rückseite kann auch aus Wärme Energie generieren.
Aber wirtschaftlich eine blöde Idee.
Das ist nicht böse gemeint, denn auch ich habe blöde Ideen;)
Eines der Hauptprobleme an deiner Idee ist, dass kein vernünftiger mehr Solare Röhren montiert. Nur noch PV-Module. Selbst Sanitärbetriebe welche diese Systeme installieren raten davon ab.
Im Gegensatz zu PV zu viele Wartungs- und Reperaturkosten und zu viele weitere Probleme.
Wir haben einen Heizstab der mit PV betrieben wird. IST PV Energie vorhanden heizt dieser Stab das Warmwasser ansonsten springt die Pelletanlage an.
Ich habe vor einigen Jahren nach Sonnenkollektoren für Warmwasser gefragt. Zwei einheimische, seriöse Firmen haben beide gesagt: Wir bauen dir das gerne ein, aber es lohnt sich nicht. Wenn man dann noch einen riesigen Speicher bauen will, wird es natürlich noch viel teurer.
Theoretisch ja. Aber nur wenn der Winter drei Tage nach dem Sommer beginnt. Sonst ist dein Wasser wieder kalt.
Der Wirkungsgrad liegt bei einem Prozent oder knapp da drunter. Energien immer wieder zu wandeln ist nicht sehr effizient bis total ineffizient.
Aber es gab doch Häuser mit 10 m³ Heißwassertank darin, die im Sommer per Solarthermie aufgeheizt wurden. Lohnte das nicht?
Diese Häuser haben sehr viel größere Tanks und waren nicht brauchbar. https://www.deutschlandfunk.de/tolle-idee-was-wurde-daraus-sommerwaerme-im-winter-nutzen-100.html
Aha, danke! Aber was wird ein Zeolithspeicher kosten? Und wie heizt man ihn auf? Mit Strom? Solarthermie-Heißwasser?
Und wenn man im Sommer bei Stromüberschuss mit Heizstäben Heißwasser erzeugt, es im vakuumisolierten Heißwassertank speichert und im Winter dieses Heißwasser durch einen Radiator laufen lässt, der Wärme abstrahlt, was ein Infrarotphotovoltaikkollektor in (Heiz-)Strom umwandelt? Ginge das?