Hej,
...
Ligefrem proportional eller Omvendt proportional
HER FØLGER PÅSTANDENE
"Jo flere timer solen skinner, jo mere varme kan en solfanger (vandbaseret) producere." (Ligefrem proportional)
"Jo flere timer solen skinner, jo mere strøm kan en solcelle producere." (Ligefrem proportional)
"jo mere vi allesammen går over til at bruge solfangere og solceller til at opvarme vand og lave strøm, jo mindre CO2 forurening bliver der på kloden." (Omvendt proportional)
"Jo mere vi allesammen går over til at bruge solceller til at lave strøm, jo større besparelse for hele samfundet." (Ligefrem proportional)
Hvis mine spørgsmål kan ændres lidt, så mine påstande rent faktisk kommer til at passe, vil jeg med glæde høre om forslag til dette.
Hvis du har andre forslag til - letfattelige - sammenhænge der kan belyse de to begreber, vil jeg være taknemmelig.
Mvh
Søren
Solvarme er traditionelt plaget af at solen skinner mindst, når der er mest brug for den. Behov for varme er til brugsvand, samt i fyringssæsonen, til opretholdelsen af næsten konstant temperatur indendørs.
For opvarmning af bygninger, er det i virkeligheden et spørgsmål om at opretholde en temperatur, ikke at varme den yderligere op. Varmetab i den kolde periode gør, at en kombinationen af isolering og tilførsel af varme sørger for at opretholde temperaturen.
Det er altså udsving i sæson, vejr samt døgnet, som i virkeligheden bare ... skal glattes ud. På samme måde som man omformer AC til DC, kan man også udglatte svingningerne ved brug af solvarme, hvis man har en stor nok kapacitet for lagring.
Det lyder simpelt, men problemet er først ved at blive løst for alvor i disse år. Der har tidligere været mange forsøg, som har vist sig ikke at virke.
Et firma i New Zealand bygger nye huse som udelukkende opvarmes med solenergi - og det er i et klima som er nogenlunde som vores. Se
www.eehnz.com eller
www.dshh.info
Jeg forsker selv i et lignende projekt, men mit område er ikke nybyggeri, men renovering af eksisterende huse til moderne energistandard og komfort. Det er områder som opvarmning, brugsvand, el og vand - alt sammen fra sol og regn.
PROPORTIONALITET
Postulaterne om proportionalitet holder ikke. Hvis vi starter med solvarme, så vil en solfanger som udgangspunkt (om morgenen) være nærmest samme temperatur som omgivelserne, muligvis endda koldere (udstråling). Når solen står op, tilføres der energi så temperaturen stiger til et niveau, hvor varmetabet til omgivelserne balancerer med mængden af indstråling. Uden yderligere afkøling, kaldes dette stagnationstemperaturen.
Jo mere indstrålet energi, og jo bedre isoleret solfanger, jo højere stagnationstemperatur. Hvis man derefter cirkulerer en kølevæske i solfangeren, kan man afkøle den, hvis man ellers har noget af afsætte varmen i (f.eks. varmtvandsbuffer eller andet varmelager).
Jo mere solindstråling der kommer, jo mere varmetab (forudsat at temperaturen stiger i solfangeren), og derfor er forholdet normalt IKKE proportionalt. Og der er mange andre variable, som virker imod proportionalitet.
For solceller gælder, at jo varmere de bliver, jo mindre effektive bliver de (marginalt). Desuden vil deres service life nedsættes, på samme måde som f.eks. visse batterier holder i kortere tid, hvis de bliver for varme.
Hvis man kombinerer en solfanger med solceller, kan man få det bedste af begge dele, da solcellerne kun udnytter typisk 15% af indstrålingen. Resten bliver til varme, som er et problem for solcellerne. Men hvis denne varme kan afsættes (dvs solcellerne afkøles), så har man en fin symbiose. Man kan endda anvende spejle som fokuserer lyset på solcellerne - dette gør at man kan spare på antallet af solceller for samme elproduktion, samtidigt med at man kan producere strøm hvor der ellers ikke er nok lys til at almindelige 1:1 solceller giver noget.
Man mangler altså "bare" et passende varmelager, med så stor kapacitet at den kan opsuge varmen fra en hel sommer. Både for at kunne køle solcellerne, men også for at have varme til overs om vinteren.
Se på
www.solarus.se, under produkter, hybrid panel. Det er en genial løsning, som passer perfekt med ovenstående virkemåde.
Hvis du vil ændre dine postulater, så må direkte proportionalt og omvendt proportionalt ændres til at der er en sammenhæng imellem forholdene. Det er hverken lineært eller proportionalt.
