Wärmeentwicklung auf einer Solarzelle

Silicony · Anmeldungsdatum: 06.05.2015 Beiträge: 1

Meine Frage:
Hallo liebes Forum,

derzeit absolviere ich ein Auslandssemester in den USA und muss währenddessen einige Projekte absolvieren. Leider lässt mich meine Betreuung auch bei Fragen komplett hängen. Ansonsten habe ich leider auch niemanden der mir helfen kann. Es geht um folgendes:

Auf eine Solarzelle mit der Fläche 1m² trifft 800W/m² Strahlung. Es wird davon ausgegangen, dass 40% dieser Strahlung in Wärme umgewandelt wird. Das ist nicht gewollt. Die Zelle soll bei ungefähr 25°C bleiben.

Um das zu gewährleisten wird sie mit Wasser gekühlt welches durch einen Spalt (zwischen Schutzscheibe und Zelle) fließt.

Wenn wir Beispielweise von 60 Minuten Bestrahlung und Anfangstemperatur von 25°C ausgehen, wie Stark würde die Zelle sich erwärmen, wie viel Energie aufnehemen?

Und wie viel Wasser würde benötigt werden wenn man Leitungswasser zum Kühlen nimmt das 20°C hat?

Ich weiß gar nicht wie ich da ran gehen soll und bin am verzweifeln weil mir hier wirklich niemand hilft.

Ich hoffe so sehr hier kennt sich jemand damit aus.

Tausend Dank an jeden der sich die Zeit nimmt meinen Post alleine durch zu lesen!

Meine Ideen:
Leider keine Richtige...

Die eintreffende Strahlung in Joule umrechnen und mit einer Formel die Wärmekapazität von Wasser nutzen um zu sehen wie viel Wärme das Wasser aufnehmen kann pro Sekunde und in der Abhängigkeit den benötigten Massetrom berechnen?

jh8979 · Moderator Anmeldungsdatum: 10.07.2012 Beiträge: 8584

Sillicony · Gast

Okay ich versuch es mal, vielleicht kannst du mir sagen ob es so stimmt?

800W/m²*0.92= 736W/m²( die 92% sind Light Transmittance der Schutzscheibe)

736W/m² *0.4=294.4W/m² (Strahlung die in Hitze umgewandelt wird auf der Fläche von 1m²)

Q=294.4W/m²*1m*1m=294.4W

Sagen wir man will wissen wie Warm die Oberfläche nach 1 Minute ist. Oder wie viel Wärmeenergie sie aufgenommen hat. Dann haben wir im Prinzip:

In einer Sekunde haben wir 294.4[W*s]=294.4[J]=0.2944[KJ]
Wasser hat 4.18[kJ/(kg.K)]

D.h. pro °C Kann das Wasser 4.18KJ Energie aufnehmen.

4.18KJ/0.2944KJ =14.19

Also bräuchten wir alle 14.2 Sekunden 1 Liter Wasser? Also 4.23l pro Minute?