Beschäftigungsprojekt PV-Solar-Konzentrator.

Die Idee 

Die Idee entstand in einer Zeit, bei der bei meinem Arbeitgeber nur sehr wenig Aufträge bearbeitet werden mussten. Da ich eine Grundlast für mein Gehirn zum Befriedigen meines Erfindergeistes brauche, habe ich mir dieses Projekt ausgedacht.

Aus "Kosten/Rendite"-Gedanken, kein Sinnvolles Projekt. Für mich jedoch, ist es der Erfahrungswert, Spaß Faktor und "weil ich es kann", was mir dabei Sinn stiftet.

Ziel ist ein Parabolspiegel mit automatischer Nachführung und einer möglichst hohen Stromausbeute, trotz zusätzlicher elektrischer Verbraucher.

DieAusführung

So kaufte ich mir im Internet einen gebrauchten Parabolspiegel, Spiegelfolie, kleine Solarzellen (100stk) und einen Kit um selber Solarzellen zum String verlöten zu können.

Gesamtpreis bis dahin CHF 150.-

 

• Aluminiumplatte, Schrauben und andere Kleinigkeiten 20.-
• 4x Lüfter (Typ 6010) CHF 9.-
• Wärmeleitender Klebstoff (TIA350R) 130.-

Beim Löten der Strings, hatte ich so meine Mühe. 30% der Zellen zerbrachen und die Lötstellen hielten nicht immer.
Mit dem Spezialklebstoff habe ich 3 Strings à 9 polykristalinen Zellen an die Aluminiumplatte geklebt.
Bei der Auswahl des Klebstoffes musst du auf eine möglichst gute thermische Leitung aber eine gute elektrische Isolation achten. Damit ein besserer elektrischer Isolationseffekt entsteht könnte man das Alublech noch Anodisieren.

Das erste, so erstellte Modul hatte einen Fehler und funktionierte nicht einwandfrei.
Zum Glück ist der Hafteffekt des Klebers nicht so hoch und ich konnte die Zellschicht gut mit einem Spachtel ablösen und zerbröselt in den Müll schmeissen.

Die Adapter-Halterung für die Fassung an der "Satellitenschüssel" habe ich auf einem Prusa MK3 gedruckt. (Eine Leihgabe meines Bruders, der zu diesem Zeitpunkt nun bereits 2 Jahre auf Weltreise ist. Vielen Dank an Ihn an dieser Stelle)

Erwartungen

Die Standardleistung ohne Konzentrator liegt in dieser Konfiguration bei 10.8V und ca. 0.48A was also einer ungefähren Leistung von 5W entspricht.

Berechnete Leistung mit Parabolspiegel, ohne Thermische Verluste, sind ungefähr 90W.
Natürlich muss man den Thermischen Verlustkoeffizienten mit einrechnen und ich erwarte also effektiv "nur" so um die 36W.

1. Test

Der erste Test zeigte, dass die Folie zwar ihren Zweck erfüllt, aber zur Verbesserung des Spiegels noch sehr viel Potential besteht. Die elektrische Leistung konnte ich aber noch nicht messen, da mir die geeigneten Prüfelemente und das Wissen noch fehlt. 

Ich schaffte jedoch meine 12V 20W Halogenspotlampe zum leuchten zu bringen und mit dem Multimeter die Temperatur am Radiator zu messen, die bereits nach 3 Minuten im Lichtbündel der Sonne, 130°C erreichte.

Ich habe den Spiegel sofort wieder aus der Sonne genommen, da ich für die Kunststoffhalterung eine andere Lösung finden musste. Zudem muss die Ausleuchtung des Moduls angepasst werden, wobei seitlich am Modul Licht vorbei scheint, das immer noch mit enormer Energie im Brennpunkt auf den Kunststoff der Halterung trifft und diese mit Sicherheit zerstört.

N.B.: unbedingt eine gute Sonnenbrille tragen. Das vom Solarmodul reflektierte Licht ist sehr hell. Schweissbrille ist nicht notwendig. Eine Brille die du auch im Winter in Schneegebieten, auf Skipisten  und Gletscher trägst, reicht völlig.

Anpassungen

Eine Blende mit Lüfter kommt hinter das Modul um den Brennpunkt komplett im Schatten verschwinden zu lassen und gleichzeitig die Kühlrippen aktiv zu kühlen und den Klemmensockeln eine kühlere Auflagefläche zu bieten.

Die Kunststoffhalterung muss modifiziert werden.

Mein Kommentar zu "NZZ Format" Sendung "Atomkraft, Klima und Russland – brauchen wir doch Kernenergie?"

 Zum Grund meines Postes:
https://youtu.be/hTu05LGxo00?si=ZWM8BXojORixqxyD

Wasserdampf

Gut. Klimaschutz ist wichtig. Aber Kernkraft ist nicht DIE Lösung.
Dazu muss man wissen, das Wasserdampf das bedeutendste Treibhausgas in der Erdatmosphäre ist. Es absorbiert und emittiert infrarote Strahlung, was zur Erwärmung der unteren Atmosphäre führt. Ohne Wasserdampf und andere Treibhausgase wäre die Erdoberfläche erheblich kälter.
(Quelle: https://earthobservatory.nasa.gov/global-maps/MYDAL2_M_SKY_WV)

Die Kühltürme erzeugen einen nicht unerheblichen Teil an Wasserdampf.
Gleichzeitig erwärmen sie die Gewässer, die einen erheblichen Teil zur 
Temperaturregulierung in den entsprechenden Gebieten beitragen.

Radioaktivität

Die Firmen, welche mit Kernbrennstoff zu tun haben, sagen, man hätte die Technologie im Griff.
Das ist schlichtweg nur die halbe Wahrheit, sonst würden Versicherungen einen GAU eines Kernkraftwerkes versichern.

Solange der entstehende Atommüll für Millionen von Jahren weggeschlossen werden muss, 
ist das alles andere als die Technologie "im Griff haben". Gleichzeitig sind Kernkraftwerke 
thermische Kraftwerke, eine Dampfmaschine also, welche bei weitem nur den geringsten Teil der effektiv zur Verfügung stehenden Atomenergie nutzen kann.
Dampfmaschinen erreichen einen maximalen Wirkungsgrad von rund 23%. Dampfturbinen die 
in diesen Kraftwerken eingesetzt werden, haben einen maximalen Wirkungsgrad von 50%.
Dieser Wirkungsgrad bezieht sich nur auf den Teil der Dampfnutzung.
Nehmen wir die potentielle Energie der Brennelemente dazu, wird der Wirkungsgrad noch schlechter.
Gleichzeitig muss der Kernbrennstoff bergmännisch abgebaut werden und es muss noch jede Menge Arbeit rein gesteckt werden, da der Brennstoff nicht einfach wie die Kohle gleich ins Kraftwerk geführt werden kann. Bei diesen Prozessen fallen, neben dem CO2-Ausstoss, nochmals radioaktive Abfälle an.

Unfälle

Hierzu muss ich keinen Kommentar abgeben. Es reicht absolut, wenn Du die "Liste von Unfällen in kerntechnischen Anlagen" durchliest:
https://de.wikipedia.org/wiki/Liste_von_Unf%C3%A4llen_in_kerntechnischen_Anlagen

Und Ja, auch bei Wasserkraft gibt es Unfälle. Die sind aber örtlich stark begrenzt und die Gegenden sind fast sofort wieder bewohnbar.
Im Vergleich zu Tschernobyl, in der Ukraine wo die Gegend komplett evakuiert werden musste, inklusive der Stadt Pripyat. Bis heute gilt die Gegend als unbewohnbar. https://de.wikipedia.org/wiki/Nuklearkatastrophe_von_Tschernobyl
Oder Fukushima: https://de.wikipedia.org/wiki/Nuklearkatastrophe_von_Fukushima

Bei einem Unfall treten chemisch hoch giftige und hoch radioaktive Stoffe aus, wie zum Beispiel Plutonium.
Die chemische Toxizität von Plutonium:
-Nieren- und Leberfunktionsstörungen: Als Schwermetall kann Plutonium bei Aufnahme in den Körper die Nieren und die Leber schädigen, was zu schweren Funktionsstörungen führen kann.
-Knochenschäden: Plutonium kann sich in den Knochen ablagern und dort das Knochenmark schädigen, was die Blutbildung beeinträchtigt.
Dann kommt noch die Radioaktivität dazu, die im Körper selbst noch erheblich mehr Schaden anrichtet und das über Generationen.
Weiter muss man wissen, dass man bei Radioaktiven Elementen von Halbwertszeiten spricht. Das bedeutet, das in der genannten Zeit nur noch die Hälfte des entsprechenden Stoffes existiert.
Das aber durch den Zerfall der Elemente, immer auch noch andere radioaktive Stoffe entstehen, wird bei dieser Zahl weggelassen. Eigentlich müsste man die Zeit betrachten, die es braucht, bis nichts mehr Zerfällt. 
Nur ist diese Zeit unvorstellbar lang. Alleine deshalb sollten wir weg von Kernkraft.

Mein Fazit

-Wir müssen einfach unseren Energiehunger stark reduzieren.
-Mehr umweltfreundliche Energieträger und -speicher nutzen.
-So salopp wie es auch klingt, mehr Bäume pflanzen.
-Weniger Abfall produzieren
-Die Kreislaufwirtschaft anstreben
-Jedem einzelnen Menschen die Möglichkeit geben, selbst seinen Strombedarf zu decken und am Strommarkt teil zu haben. (zum Beispiel wie mit Tibber). Dann kaufen die Menschen billigen Strom ein und verkaufen teuren Strom. 

Gedanken

Wenn zum Beispiel jeder Schweizer elektrische Energie von 1kWh speichern würde, hätte man in der Schweiz eine Speicherkapazität von rund 8miokWh = 8GWh.
Klar, die muss man auch irgendwie steuern können. Dafür gibt es zum Beispiel den Börsenstrompreis
(Es existieren mehrere Strombörsen unterschiedlicher Aufgaben).
Weiter könnte man grossräumig einen Abruf-signal einrichten, was man in der Vergangenheit ja bereits mit den elektrischen Warmwasserboilern und elektrospeicher-Heizungen gemacht hat. Die Technik ist jedenfalls da.
Aus meiner Sicht ist der Ausstieg aus der Kernkraft UND Kohlekraft, notwendig und machbar.

Inventor: Automatisch Stückliste nach Bauteilersetzung neu nummerieren.

Konstruktion in Inventor 2022:

 Das Problem beim Ersetzen von mehreren Bauteilen in der Baugruppe, wenn sie bereits mehrmals enthalten sind, erzeugt zusätzlich Positionsnummern in der Stückliste.
Damit man jetzt nicht manuell neu nummerieren muss, habe ich mit ChatGPT folgendes, für mich funktionierendes Script für ILogic geschrieben:

' Startnummer festlegen
Dim startNum As Integer = 1

' Baugruppe holen
Dim oAsmDoc As AssemblyDocument
oAsmDoc = ThisApplication.ActiveDocument

' Alle Komponenten durchlaufen
Dim oCompDef As AssemblyComponentDefinition
oCompDef = oAsmDoc.ComponentDefinition

' Stücklistenelemente holen
Dim oBOM As BOM
oBOM = oAsmDoc.ComponentDefinition.BOM

' Strukturansicht setzen
oBOM.StructuredViewFirstLevelOnly = False

' Alle Stücklistenelemente durchlaufen
Dim oBOMView As BOMView
oBOMView = oBOM.BOMViews.Item("Strukturiert") 
' den richtigen Namen finden Sie auf dem Reiter im Menu "Stückliste"

Dim oBOMRow As BOMRow
For Each oBOMRow In oBOMView.BOMRows
    ' Neue Stücklistennummer setzen
    oBOMRow.ItemNumber = startNum
    
    ' Nummer erhöhen
    startNum += 1
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