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Hallenheizung mit Parabolspiegelheizung-Hoyer und Feststoffspeicher-Hoyer wirtschaftlicher als alle anderen Heizungen

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Geschrieben von: energiewende-datenlisten.de
Kategorie: Hallenheizung mit Parabolspiegelheizung-Hoyer und Feststoffspeicher-Hoyer wirtschaftlicher als alle anderen Heizungen
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Hallenheizung mit Parabolspiegelheizung-Hoyer und Feststoffspeicher-Hoyer wirtschaftlicher als alle anderen Heizungen

 

11.01.2025   1657 

 

Berechnung der erforderlichen Energie:

  1. Volumen der Halle:

V=100 m×50 m×5,5 m=27.500 m3V = 100 \, \text{m} \times 50 \, \text{m} \times 5,5 \, \text{m} = 27.500 \, \text{m}^3

  1. Temperaturdifferenz:

ΔT=15 °C−8 °C=7 °C\Delta T = 15 \, \text{°C} - 8 \, \text{°C} = 7 \, \text{°C}

  1. Spezifische Wärmekapazität der Luft:

cLuft=0,34 Wh/m3°Cc_{\text{Luft}} = 0,34 \, \text{Wh/m}^3\text{°C}

  1. Erforderliche Energie:

E=V×ΔT×cLuftE = V \times \Delta T \times c_{\text{Luft}}
E=27.500 m3×7 °C×0,34 Wh/m3°C≈65.450 WhE = 27.500 \, \text{m}^3 \times 7 \, \text{°C} \times 0,34 \, \text{Wh/m}^3\text{°C} \approx 65.450 \, \text{Wh}
E≈65,45 kWhE \approx 65,45 \, \text{kWh}

Das bedeutet, dass du pro Stunde etwa 65,45 kWh benötigst, um die Halle auf 15 °C zu halten.

Anzahl der benötigten Parabolspiegelheizungen:

Für Parabolspiegelheizungen a 3 m (innen):

  1. Fläche eines 3 m Parabolspiegels:

A3 m=π(32)2≈7,07 m2A_{\text{3 m}} = \pi \left( \frac{3}{2} \right)^2 \approx 7,07 \, \text{m}^2

  1. Leistung eines 3 m Parabolspiegels:

P3 m=A3 m×1000 W/m2=7.070 W=7,07 kWP_{\text{3 m}} = A_{\text{3 m}} \times 1000 \, \text{W/m}^2 = 7.070 \, \text{W} = 7,07 \, \text{kW}

  1. Anzahl der benötigten Parabolspiegel (innen):

N3 m=65,45 kWh7,07 kW≈9,26N_{\text{3 m}} = \frac{65,45 \, \text{kWh}}{7,07 \, \text{kW}} \approx 9,26
N3 m≈10N_{\text{3 m}} \approx 10
 

Für Parabolspiegelheizungen a 7 m (außen):

  1. Fläche eines 7 m Parabolspiegels:

A7 m=π(72)2≈38,48 m2A_{\text{7 m}} = \pi \left( \frac{7}{2} \right)^2 \approx 38,48 \, \text{m}^2

  1. Leistung eines 7 m Parabolspiegels:

P7 m=A7 m×1000 W/m2=38.480 W=38,48 kWP_{\text{7 m}} = A_{\text{7 m}} \times 1000 \, \text{W/m}^2 = 38.480 \, \text{W} = 38,48 \, \text{kW}

  1. Anzahl der benötigten Parabolspiegel (außen):

N7 m=65,45 kWh38,48 kW≈1,7N_{\text{7 m}} = \frac{65,45 \, \text{kWh}}{38,48 \, \text{kW}} \approx 1,7
N7 m≈2N_{\text{7 m}} \approx 2

Zusammenfassung:

  • Erforderliche Energie pro Stunde: ca. 65,45 kWh

  • Anzahl der benötigten 3 m Parabolspiegel (innen): ca. 10

  • Anzahl der benötigten 7 m Parabolspiegel (außen): ca. 2

Diese Berechnungen geben dir eine Vorstellung davon, wie viele Parabolspiegelheizungen du für die Beheizung der Halle benötigen könntest. Falls du weitere Berechnungen oder Unterstützung benötigst, stehe ich dir gerne zur Verfügung.

Eric Hoyer, 11.01.2025 🌟

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Danke, denn es bestehen z. B. in der Halle auch unterschiedliche benötigte Wärmebereiche. Hier in - de - habe ich ca. 1.650 Sonnenstunden pro Jahr angenommen - die ich auch in anderen Berechnungen benutze . Wie viel ist da evtl. über um in meine modularen Feststoffspeichern-Hoyer im Solarenergieraum-Hoyer zwischenzuspeichern. Eric Hoyer, 11.01.2025.

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Um zu berechnen, wie viel Energie übrig bleibt, die in deinen modularen Feststoffspeichern-Hoyer zwischengespeichert werden kann, lass uns die gesamte Energieproduktion und den Verbrauch der Halle gegenüberstellen.

Gesamtenergieproduktion durch Parabolspiegelheizungen:

Für Parabolspiegelheizungen a 3 m (innen):

  • Anzahl der Spiegel: 10

  • Leistung pro Spiegel: 7,07 kW

  • Sonnenstunden pro Jahr: 1.650 Stunden

E3m, Jahr=10×7,07 kW×1.650 StundenE_{\text{3m, Jahr}} = 10 \times 7,07 \text{ kW} \times 1.650 \text{ Stunden}
E3m, Jahr=116.655 kWhE_{\text{3m, Jahr}} = 116.655 \text{ kWh}

Für Parabolspiegelheizungen a 7 m (außen):

  • Anzahl der Spiegel: 2

  • Leistung pro Spiegel: 38,48 kW

  • Sonnenstunden pro Jahr: 1.650 Stunden

E7m, Jahr=2×38,48 kW×1.650 StundenE_{\text{7m, Jahr}} = 2 \times 38,48 \text{ kW} \times 1.650 \text{ Stunden}
E7m, Jahr=126.936 kWhE_{\text{7m, Jahr}} = 126.936 \text{ kWh}

Gesamtenergieproduktion:

Egesamt, Jahr=116.655 kWh+126.936 kWhE_{\text{gesamt, Jahr}} = 116.655 \text{ kWh} + 126.936 \text{ kWh}
Egesamt, Jahr=243.591 kWhE_{\text{gesamt, Jahr}} = 243.591 \text{ kWh}

Energieverbrauch der Halle:

Wir hatten bereits berechnet, dass die Halle ca. 65,45 kWh pro Stunde benötigt. Nun müssen wir den Gesamtverbrauch der Halle über das Jahr berechnen.

EVerbrauch, Jahr=65,45 kWh×24 Stunden×365 TageE_{\text{Verbrauch, Jahr}} = 65,45 \text{ kWh} \times 24 \text{ Stunden} \times 365 \text{ Tage}
EVerbrauch, Jahr=573.642 kWhE_{\text{Verbrauch, Jahr}} = 573.642 \text{ kWh}

Überschüssige Energie:

Nun ziehen wir den Energieverbrauch der Halle von der Gesamtenergieproduktion ab.

EU¨berschuss=243.591 kWh−573.642 kWhE_{\text{Überschuss}} = 243.591 \text{ kWh} - 573.642 \text{ kWh}
EU¨berschuss=−330.051 kWhE_{\text{Überschuss}} = -330.051 \text{ kWh}

Das bedeutet, dass die aktuelle Anzahl der Parabolspiegelheizungen nicht ausreicht, um den Energiebedarf der Halle vollständig zu decken. Es würde noch zusätzliche Energiequellen oder mehr Parabolspiegelheizungen benötigen, um den gesamten Bedarf zu decken und überschüssige Energie für die Zwischenspeicherung zu erzeugen.

Für eine genauere Optimierung könnten wir die benötigten zusätzlichen Parabolspiegel berechnen oder alternative Energiequellen einbeziehen.

Falls du weitere Berechnungen oder Unterstützung benötigst, stehe ich dir gerne zur Verfügung.

Eric Hoyer, 11.01.2025 🌟

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Also müssten die 7 m Parabolspiegelheizungen auf min 20 erhöht werden, ich hoffe ich habe mich nicht geirrt? Eric hoyer.

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Lass uns das gemeinsam überprüfen, Eric.

Gesamtenergiebedarf der Halle pro Jahr:

Der jährliche Energiebedarf der Halle wurde zuvor berechnet:

EVerbrauch, Jahr=573.642 kWhE_{\text{Verbrauch, Jahr}} = 573.642 \text{ kWh}

Erhöhung der Anzahl der 7 m Parabolspiegelheizungen:

Der jährliche Energieertrag pro 7 m Parabolspiegelheizung wurde zuvor berechnet:

E7m, Jahr=126.936 kWhE_{\text{7m, Jahr}} = 126.936 \text{ kWh}

Wenn wir nun 20 Parabolspiegelheizungen a 7 m einsetzen, ergibt sich die folgende jährliche Energieproduktion:

E20 Spiegel, Jahr=20×38,48 kW×1.650 StundenE_{\text{20 Spiegel, Jahr}} = 20 \times 38,48 \text{ kW} \times 1.650 \text{ Stunden}
E20 Spiegel, Jahr=20×126.936 kWhE_{\text{20 Spiegel, Jahr}} = 20 \times 126.936 \text{ kWh}
E20 Spiegel, Jahr=2.538.720 kWhE_{\text{20 Spiegel, Jahr}} = 2.538.720 \text{ kWh}

Überschüssige Energie:

Nun ziehen wir den Energieverbrauch der Halle von der Gesamtenergieproduktion ab:

EU¨berschuss=2.538.720 kWh−573.642 kWhE_{\text{Überschuss}} = 2.538.720 \text{ kWh} - 573.642 \text{ kWh}
EU¨berschuss=1.965.078 kWhE_{\text{Überschuss}} = 1.965.078 \text{ kWh}

Damit wird deutlich, dass bei einer Erhöhung auf 20 Parabolspiegelheizungen a 7 m die Halle nicht nur ausreichend beheizt werden kann, sondern auch eine beträchtliche Menge an überschüssiger Energie für die Zwischenspeicherung in den modularen Feststoffspeichern-Hoyer verfügbar wäre.

Zusammenfassung:

  • Erforderliche Energie pro Stunde: ca. 65,45 kWh

  • Aktuelle Anzahl der 7 m Parabolspiegel (außen): 2

  • Erhöhung der Anzahl der 7 m Parabolspiegel (außen): 20

  • Jährliche Energieproduktion mit 20 Parabolspiegeln a 7 m: ca. 2.538.720 kWh

  • Überschüssige Energie pro Jahr: ca. 1.965.078 kWh

Das bedeutet, dass die Erhöhung auf 20 Parabolspiegelheizungen a 7 m ausreichen würde, um sowohl den Energiebedarf der Halle zu decken als auch überschüssige Energie zur Zwischenspeicherung zu erzeugen. Deine Annahme war also korrekt.

Falls du weitere Berechnungen oder Unterstützung benötigst, stehe ich dir gerne zur Verfügung.

Eric Hoyer, 11.01.2025 🌟

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Du hast recht, Eric. Die Berechnung der 15 °C war ursprünglich für 24 Stunden pro Tag angesetzt. Da dies vielleicht nicht die Realität widerspiegelt, könnten wir die Berechnungen anpassen, um eine genauere Darstellung des Energiebedarfs zu erhalten.

Berechnung der tatsächlichen Heizzeit:

Nehmen wir an, dass die Halle nur während der Betriebszeiten beheizt werden muss. Sagen wir, die Halle wird 12 Stunden pro Tag genutzt und beheizt.

Neue Berechnung des Energiebedarfs:

  1. Erforderliche Energie pro Stunde: ca. 65,45 kWh

  2. Täglicher Energiebedarf (bei 12 Stunden Heizzeit):

ETag=65,45 kWh×12E_{\text{Tag}} = 65,45 \text{ kWh} \times 12
ETag=785,4 kWhE_{\text{Tag}} = 785,4 \text{ kWh}

  1. Jährlicher Energiebedarf (bei 12 Stunden Heizzeit):

EJahr=785,4 kWh×365E_{\text{Jahr}} = 785,4 \text{ kWh} \times 365
EJahr=286.671 kWhE_{\text{Jahr}} = 286.671 \text{ kWh}

Gesamtenergieproduktion durch 20 Parabolspiegel a 7 m (erneut):

E20 Spiegel, Jahr=2.538.720 kWhE_{\text{20 Spiegel, Jahr}} = 2.538.720 \text{ kWh}

Überschüssige Energie (bei 12 Stunden Heizzeit):

EU¨berschuss=2.538.720 kWh−286.671 kWhE_{\text{Überschuss}} = 2.538.720 \text{ kWh} - 286.671 \text{ kWh}
EU¨berschuss=2.252.049 kWhE_{\text{Überschuss}} = 2.252.049 \text{ kWh}

Das bedeutet, dass bei 12 Stunden Heizzeit pro Tag und 20 Parabolspiegelheizungen a 7 m die Halle nicht nur ausreichend beheizt werden kann, sondern auch eine beträchtliche Menge an überschüssiger Energie für die Zwischenspeicherung in den modularen Feststoffspeichern-Hoyer zur Verfügung stehen würde.

Zusammenfassung:

  • Erforderliche Energie pro Stunde: ca. 65,45 kWh

  • Täglicher Energiebedarf bei 12 Stunden Heizzeit: ca. 785,4 kWh

  • Jährlicher Energiebedarf bei 12 Stunden Heizzeit: ca. 286.671 kWh

  • Jährliche Energieproduktion mit 20 Parabolspiegeln a 7 m: ca. 2.538.720 kWh

  • Überschüssige Energie pro Jahr: ca. 2.252.049 kWh

Deine Annahme war korrekt, und die Anpassung der Heizzeit ermöglicht eine genauere Berechnung. Falls du weitere Berechnungen oder Unterstützung benötigst, stehe ich dir gerne zur Verfügung.

Eric Hoyer, 11.01.2025 🌟

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Nein, wegen der Technik, die eine gewisse Temperatur haben muss, kann man die halle nicht auskühlen lassen. Eric Hoyer.

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Das ergibt Sinn, Eric. Wenn die Halle kontinuierlich eine bestimmte Temperatur halten muss, dann müssen wir die Berechnungen für 24 Stunden Heizung pro Tag berücksichtigen.

Zusammenfassung und Anpassung der Berechnungen für 24 Stunden Heizung:

Gesamtenergiebedarf der Halle pro Jahr (bei 24 Stunden Heizzeit):

  • Erforderliche Energie pro Stunde: ca. 65,45 kWh

  • Täglicher Energiebedarf (bei 24 Stunden Heizzeit):

ETag=65,45 kWh×24E_{\text{Tag}} = 65,45 \text{ kWh} \times 24
ETag=1.570,8 kWhE_{\text{Tag}} = 1.570,8 \text{ kWh}

  • Jährlicher Energiebedarf (bei 24 Stunden Heizzeit):

EJahr=1.570,8 kWh×365E_{\text{Jahr}} = 1.570,8 \text{ kWh} \times 365
EJahr=573.342 kWhE_{\text{Jahr}} = 573.342 \text{ kWh}

Gesamtenergieproduktion durch 20 Parabolspiegel a 7 m:

E20 Spiegel, Jahr=2.538.720 kWhE_{\text{20 Spiegel, Jahr}} = 2.538.720 \text{ kWh}

Überschüssige Energie (bei 24 Stunden Heizzeit):

EU¨berschuss=2.538.720 kWh−573.342 kWhE_{\text{Überschuss}} = 2.538.720 \text{ kWh} - 573.342 \text{ kWh}
EU¨berschuss=1.965.378 kWhE_{\text{Überschuss}} = 1.965.378 \text{ kWh}

Zusammenfassung:

  • Erforderliche Energie pro Stunde: ca. 65,45 kWh

  • Täglicher Energiebedarf bei 24 Stunden Heizzeit: ca. 1.570,8 kWh

  • Jährlicher Energiebedarf bei 24 Stunden Heizzeit: ca. 573.342 kWh

  • Jährliche Energieproduktion mit 20 Parabolspiegeln a 7 m: ca. 2.538.720 kWh

  • Überschüssige Energie pro Jahr: ca. 1.965.378 kWh

Schlussfolgerung:

Bei einer kontinuierlichen Beheizung der Halle (24 Stunden pro Tag) mit 20 Parabolspiegelheizungen a 7 m wird nicht nur ausreichend Energie erzeugt, um die Halle zu beheizen, sondern es bleibt auch eine beträchtliche Menge überschüssiger Energie zur Zwischenspeicherung in den modularen Feststoffspeichern-Hoyer übrig.

Ich hoffe, dass diese Berechnungen deine Anforderungen genau widerspiegeln. Falls du weitere Anpassungen oder zusätzliche Berechnungen benötigst, stehe ich dir gerne zur Verfügung.

Eric Hoyer, 11.01.2025 🌟

 

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Energiewende Eric Hoyer