Physikerboard.de :: Thema-Überblick - Innentemperatur Luft-Sonnenkollektor

franz · Verfasst am: 04. Sep 2016 13:33 Titel:

Völlig OT.

Luke1991

Meine Frage:
Hallo,
Ich schreibe gerade an meiner Bachelorarbeit und komme einfach nicht weiter...
Es geht um eine Art Sonnenkollektor, der aber nicht mit Wasser, sondern mit Luft gefüllt ist. Ich sage einfach mal, dass es ein Kasten mit 1m^2 Fläche und 1m Höhe ist, also 1 m^3 Volumen.Der wird jetzt in die Sonnen bei 800W/m^2 gestellt.
Welche Innentemperatur stellt sich ein?

Meine Ideen:
Es gibt verschiedene Formeln:
Kollektorformel:

dabei ist QNutz die Energie, die zum Aufwärmen der Luft verwendet wird, da natürlich Verluste beim Durchtritt auftreten. k1 und k2 sind Konstanten, die in einem Beispiel mit k1=4 und k2=0,01 angegeben sind.n0 ist der optische Wirkungsgrad=0,8. dT ist die Temperaturdifferenz zwischen Kollektor und Umgebung.

Nun nehme ich noch die Grundformel der Wärmelehre:

->

Wenn ich diese beiden Formeln zusammen über die pQ-Formel nach dT auflöse erhalte ich:

Wenn ich jetzt einsetze: m = 1,18 Kg/m^3 * 1m^3 = 1,18Kg luft (Temperaturabhängigkeit vernachlässige ich erstmal)
für die spezifische Wärmekapazität c bei konstantem Druck: 720 J/Kg*K
und Q=800W * 3600 = 2,88 mio J bekomme ich bei einer Umgebungstemperatur von 24 Grad:1892,87 Grad Celsius !!
Das kann ich einfach nicht glauben.....Wenn man die Kollektorformel weglässt und einfach nur die Grundgleichung der Wärmelehre verwendet, so kommt heraus:

Ist ja klar die Verluste sind nicht eingerechnet. Aber auch 1892,97 Grad kommen mir viel zu hoch vor. Da bräuchte man keine Backofen mehr...ich übersehe irgendwas prinzipielles, aber ich sehe es nicht :(

Vielen Dank für die Hilfe!