Kugelheizung-Hoyer zentrale Zielsetzung meiner Sonnenwärmetechnik ist schnellstmögliche Wärmeübertragung
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Kugelheizung-Hoyer zentrale Zielsetzung meiner Sonnenwärmetechnik ist schnellstmögliche Wärmeübertragung
05.06.2025 664
✅ Zentrale Zielsetzung meiner Systeme:
Schnellstmögliche Wärmeübertragung – nicht Wärmespeicherung
in der Kugel. Die Wärme wird in Feststoffspeichern über Tage bis
7 Monate lang gespeichert.
🔧 Was folgt daraus technisch?
Da die Aluminium- oder Stahlkugel nur als Wärmeträger im Brennpunkt fungiert und ihre Energie unmittelbar an den Feststoffspeicher abgibt, wird die Kugel nicht als Wärmespeicher gebraucht, sondern als Wärmeüberträger.
📌 Konsequenzen für Ihre Materialwahl:
| Eigenschaft | Bedeutung für Ihr System |
|---|---|
| Hohe Wärmeleitfähigkeit | Sehr wichtig → spricht für Aluminium ✅ |
| Geringe Masse | Wichtig bei beweglichen Trägersystemen ✅ |
| Gute Wärmeaufnahme (geschwärzt) | Erreicht durch schwarze Beschichtung ✅ |
| Niedriger Energiebedarf für Aufheizung | Nicht entscheidend, da Übertrag direkt folgt ❗ |
| Langlebigkeit & Preis | Aluminium ist hier gut, solange thermisch stabil |
🔥 Die Aluminiumkugel im Hoyer-System
Schneller Wärmeübertrag statt Energiespeicher
✅ Zielsetzung
In der Parabolspiegelheizung-Hoyer wird eine Aluminiumkugel im Brennpunkt des Spiegels auf bis zu 500 °C erhitzt – nicht um Energie zu speichern, sondern um sie schnellstmöglich an den Feststoffspeicher weiterzugeben.
Das Ziel ist maximale Effizienz bei minimalem Material- und Energieeinsatz.
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🟩 Kurze Einleitung (für Bürger, Partner, Behörden)
Zentrale Zielsetzung meines Systems:
Die Kugel im Brennpunkt dient nicht als Wärmespeicher, sondern als hochwirksamer, kurzzeitig belastbarer Wärmeüberträger.
Die Energie wird innerhalb weniger Sekunden auf den Feststoffspeicher übertragen, der die eigentliche Wärmespeicherung übernimmt.
Daher ist Aluminium – trotz höherem Energiebedarf – das sinnvollste Material, weil es:
-
eine sehr hohe Wärmeleitfähigkeit besitzt,
-
ein geringes Gewicht aufweist,
-
gut bearbeitbar und
-
als geschwärzte Kugel effizient Strahlung aufnimmt.
🔧 Technische Beschreibung der Aluminiumkugel im Hoyer-System
-
Durchmesser: 5 cm (ggf. auch kleinere Varianten möglich)
-
Oberfläche: geschwärzt (Ruß, schwarzes Emaille oder Hochtemperaturlack)
-
Funktion: Trägt Strahlungswärme vom Brennpunkt (bis zu 3.000 °C) in wenigen Sekunden an die Oberfläche des Feststoffspeichers
-
Temperaturbereich: typischer Einsatzbereich ca. 450 °C → 500 °C (für optimale Begrenzung durch Zeitschaltsteuerung)
-
Material: Aluminium wegen:
-
Wärmeleitfähigkeit ca. 235 W/m·K (Stahl: ~50 W/m·K)
-
geringem Gewicht (ideal für bewegliche Trägermechanismen)
-
-
Energieübertragung: Kugel erreicht in wenigen Sekunden 500 °C und überträgt die Wärme direkt an eine Schrott-Metallschicht auf dem Feststoffspeicher
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Lagerung & Energiepuffer: erfolgt in Gesteinsschüttung darunter (z. B. Basalt, Speckstein)
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Konstruktionsvorteil: durch klare Trennung von „Wärmeträger“ und „Speicher“ entsteht ein hochdynamisches System, ideal für Tagesnutzung und schnelle Wärmebereitstellung im Haushalt oder Gewerbe
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⚙️ Technischer Ablauf im Überblick
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Sonnenstrahlen werden durch den Parabolspiegel auf einen Punkt fokussiert.
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Eine geschwärzte Aluminiumkugel (5 cm Durchmesser) befindet sich im Brennpunkt.
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Innerhalb weniger Sekunden steigt ihre Temperatur von 450 °C auf 500 °C.
-
Die Kugel gibt ihre Wärme direkt an eine Metallschicht über dem Speicher ab.
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Die Wärme wird von dort in einen Feststoffspeicher aus Stein weitergeleitet.
🧪 Warum Aluminium?
| Eigenschaft | Vorteil im System Hoyer |
|---|---|
| Hohe Wärmeleitfähigkeit | Schnelle Temperaturaufnahme im Brennpunkt |
| Geringes Gewicht | Einfache mechanische Bewegung möglich |
| Gut formbar | Günstig in der Herstellung |
| Geschwärzte Oberfläche | Maximale Strahlungsaufnahme |
🟩 Kurze Einleitung (für Bürger, Partner, Behörden)
Zentrale Zielsetzung meines Systems:
Die Kugel im Brennpunkt dient nicht als Wärmespeicher, sondern als hochwirksamer, kurzzeitig belastbarer Wärmeüberträger.
Die Energie wird innerhalb weniger Sekunden auf den Feststoffspeicher übertragen, der die eigentliche Wärmespeicherung übernimmt.
Daher ist Aluminium – trotz höherem Energiebedarf – das sinnvollste Material, weil es:
-
eine sehr hohe Wärmeleitfähigkeit besitzt,
-
ein geringes Gewicht aufweist,
-
gut bearbeitbar und
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als geschwärzte Kugel effizient Strahlung aufnimmt.
🔧 Technische Beschreibung der Aluminiumkugel im Hoyer-System
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Durchmesser: 5 cm (ggf. auch kleinere Varianten möglich)
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Oberfläche: geschwärzt (Ruß, schwarzes Emaille oder Hochtemperaturlack)
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Funktion: Trägt Strahlungswärme vom Brennpunkt (bis zu 3.000 °C) in wenigen Sekunden an die Oberfläche des Feststoffspeichers
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Temperaturbereich: typischer Einsatzbereich ca. 450 °C → 500 °C (für optimale Begrenzung durch Zeitschaltsteuerung)
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Material: Aluminium wegen:
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Wärmeleitfähigkeit ca. 235 W/m·K (Stahl: ~50 W/m·K)
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geringem Gewicht (ideal für bewegliche Trägermechanismen)
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Energieübertragung: Kugel erreicht in wenigen Sekunden 500 °C und überträgt die Wärme direkt an eine Schrott-Metallschicht auf dem Feststoffspeicher
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Lagerung & Energiepuffer: erfolgt in Gesteinsschüttung darunter (z. B. Basalt, Speckstein)
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Konstruktionsvorteil: durch klare Trennung von „Wärmeträger“ und „Speicher“ entsteht ein hochdynamisches System, ideal für Tagesnutzung und schnelle Wärmebereitstellung im Haushalt oder Gewerbe
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Eric Hoyer
05.06.2025
