Welche elektrische und thermische Leistung hat der Dachs G 5.5 und welche Wirkungsgrade erreicht das Gerät?

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Welche elektrische und thermische Leistung hat der Dachs G 5.5 und welche Wirkungsgrade erreicht das Gerät?

Antwort

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Wie hoch ist der Trafoverlust bei einem 630 kVA Öltransformator?

Wie viel Außenluft benötigt eine 5 kW Wärmepumpe?

Welche kWp-Leistung sollte eine Photovoltaikanlage für 50 Watt Dauerbetrieb haben?

Wie steht es um den Wirkungsgrad aktueller Solarzellen?

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Der Dachs G 5.5 ist ein Blockheizkraftwerk (BHKW), das sowohl elektrische als auch thermische Energie erzeugt. Die elektrische Leistung beträgt etwa 5,5 kW, während die thermische Leistung bei etwa 12 kW liegt. Der Gesamtwirkungsgrad des Dachs G 5.5 liegt typischerweise bei etwa 90%, wobei der elektrische Wirkungsgrad etwa 30% und der thermische Wirkungsgrad etwa 60% beträgt. Diese Werte können je nach Betriebsbedingungen und spezifischer Anwendung variieren.

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Der sogenannte „Trafoverlust“ (korrekt: Trafoverluste) bei einem 630 kVA Öltransformator setzt sich aus zwei Hauptkomponenten zusammen: 1. **Leerlaufverluste (Eisenverluste):** Diese... [mehr]

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Der sogenannte „Trafoverlust“ (korrekt: Trafoverluste) bei einem 630 kVA Öltransformator setzt sich aus zwei Hauptkomponenten zusammen: 1. **Leerlaufverluste (Eisenverluste):** Diese, wenn der Trafo unter Spannung steht, aber keine Last angeschlossen ist. 2. **Lastverluste (Kupferverluste):** Diese entstehen, wenn der Trafo unter Last betrieben wird. Die genauen Werte hängen vom Hersteller und Modell ab, aber für einen typischen 630 kVA Öltransformator gelten folgende Richtwerte (nach DIN EN 50588-1 bzw. Ökodesign-Richtlinie): - **Leerlaufverluste:** ca. 950–1.100 Watt - **Lastverluste:** ca. 7.500–8.500 Watt (bei Nennlast) **Beispiel:** Ein moderner 630 kVA Öltransformator hat typischerweise: - Leerlaufverluste: 1.000 W - Lastverluste: 8.400 W **Gesamtverluste bei Volllast:** Leerlaufverluste + Lastverluste = ca. 9.400 W **Hinweis:** Die tatsächlichen Werte können je nach Baujahr, Hersteller und Ausführung variieren. Für exakte Angaben solltest du das Typenschild oder das Datenblatt des jeweiligen Transformators heranziehen. Weitere Informationen findest du z.B. bei [Siemens Energy](https://www.siemens-energy.com/global/en/offerings/power-transmission/transformers/distribution-transformers.html) oder [ABB](https://new.abb.com/products/transformers/distribution-transformers/oil-immersed).

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Die benötigte Außenluftmenge für eine Luft-Wasser-Wärmepumpe hängt davon ab, wie viel Wärme aus der Luft entzogen werden muss, um die gewünschte Heizleistung zu err... [mehr]

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Die benötigte Außenluftmenge für eine Luft-Wasser-Wärmepumpe hängt davon ab, wie viel Wärme aus der Luft entzogen werden muss, um die gewünschte Heizleistung zu erreichen. Die Berechnung basiert auf dem Prinzip, dass der Wärmepumpe durch die angesaugte Luft Wärme entzogen wird, wobei die Temperaturdifferenz (ΔT) zwischen der angesaugten und der abgegebenen Luft sowie die spezifische Wärmekapazität der Luft eine Rolle spielen. **Berechnungsgrundlage:** Die Formel zur Berechnung der benötigten Luftmenge lautet: Q = m × c × ΔT - Q = zu entziehende Wärmeleistung (in Watt) - m = Massenstrom der Luft (in kg/s) - c = spezifische Wärmekapazität der Luft (ca. 1.005 kJ/kg·K) - ΔT = Temperaturdifferenz zwischen ein- und ausströmender Luft (in Kelvin) **Umstellung nach Volumenstrom:** Der Volumenstrom (V, in m³/h) ergibt sich aus: V = (Q) / (ρ × c × ΔT) × 3600 - ρ = Dichte der Luft (ca. 1,2 kg/m³) - 3600 = Umrechnung von Sekunden auf Stunden **Beispielrechnung für 5 kW Heizleistung:** Angenommen, die Wärmepumpe kühlt die Außenluft um 5 K (ΔT = 5 K) ab: - Q = 5.000 W - ρ = 1,2 kg/m³ - c = 1.005 kJ/kg·K = 1.005 kJ/kg·K × 1.000 = 1.005 J/g·K = 1.005 kJ/kg·K = 1.005 kJ/kg·K (bleibt gleich, da in kJ) - ΔT = 5 K Einsetzen in die Formel: V = (5.000) / (1,2 × 1.005 × 5) × 3600 V = (5.000) / (6,03) × 3600 V = 829,7 × 3600 V = 2.987.000 / 1.000 (da 1 kJ = 1.000 J) V ≈ 2.987 m³/h **Ergebnis:** Eine Luft-Wasser-Wärmepumpe mit 5 kW Heizleistung benötigt – bei einer angenommenen Temperaturdifferenz von 5 K – etwa **3.000 m³ Außenluft pro Stunde**. **Hinweis:** Der tatsächliche Wert kann je nach Temperaturdifferenz, Effizienz der Wärmepumpe und Umgebungsbedingungen variieren. Bei kleinerer Temperaturdifferenz steigt der benötigte Luftvolumenstrom entsprechend an. Weitere Informationen findest du z.B. bei [Viessmann](https://www.viessmann.de/de/wohngebaeude/waermepumpe.html) oder [Stiebel Eltron](https://www.stiebel-eltron.de/de/home/produkte-loesungen/erneuerbare_energien/waermepumpe.html).

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Um 50 Watt Leistung im Dauerbetrieb (also um die Uhr, 24 Stunden am Tag) mit einer Photovoltaikanlage bereitzustellen, muss man berücksichtigen, dass Solaranlagen nur tagsüber Strom erzeugen... [mehr]

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Um 50 Watt Leistung im Dauerbetrieb (also um die Uhr, 24 Stunden am Tag) mit einer Photovoltaikanlage bereitzustellen, muss man berücksichtigen, dass Solaranlagen nur tagsüber Strom erzeugen und die Sonneneinstrahlung schwankt. Außerdem gibt es Verluste durch Wechselrichter, Speicherung (z. B. in Batterien) und andere Systemkomponenten. **Berechnungsschritte:** 1. **Täglicher Energiebedarf:** - 50 Watt * 24 Stunden = **1.200 Wh = 1,2 kWh pro Tag** 2. **Ertrag einer PV-Anlage pro kWp:** - In Deutschland erzeugt 1 kWp Photovoltaikleistung im Jahr etwa 900–1.000 kWh (je nach Standort, Ausrichtung, Neigung). - Pro Tag: 1.000 kWh / 365 ≈ **2,74 kWh pro Tag und kWp** 3. **Benötigte PV-Leistung (ohne Verluste):** - 1,2 kWh / 2,74 kWh ≈ **0,44 kWp** 4. **Verluste berücksichtigen:** - Verluste durch Wechselrichter, Laderegler, Batterie etc. betragen typischerweise 20–30 %. - Sicherheitsfaktor: 1,3 - 0,44 kWp * 1,3 ≈ **0,57 kWp** **Fazit:** Um 50 Watt im Dauerbetrieb (24/7) bereitzustellen, sollte die Photovoltaikanlage mindestens **0,6 kWp** (600 Watt Peak) haben, wenn eine Speicherung vorgesehen ist und typische Verluste berücksichtigt werden. **Hinweis:** Die tatsächliche benötigte Leistung kann je nach Standort, Ausrichtung, Verschattung und Systemauslegung variieren. Für eine genaue Auslegung empfiehlt sich eine individuelle Planung.

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Der Wirkungsgrad von aktuellen Solarzellen variiert je nach Technologie. Monokristalline Solarzellen erreichen in der Regel Wirkungsgrade von 20 bis 25 %, während polykristalline Solarzellen meis... [mehr]

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Der Wirkungsgrad von aktuellen Solarzellen variiert je nach Technologie. Monokristalline Solarzellen erreichen in der Regel Wirkungsgrade von 20 bis 25 %, während polykristalline Solarzellen meist zwischen 15 und 20 % liegen. Neuere Technologien, wie beispielsweise Perowskit-Solarzellen, zeigen vielversprechende Ergebnisse und können Wirkungsgrade von über 25 % erreichen. Es gibt auch spezielle Hochleistungszellen, die in Laborbedingungen sogar über 40 % Wirkungsgrad erreichen. Die Entwicklung in diesem Bereich ist dynamisch, und es werden kontinuierlich Fortschritte erzielt.