Solar Basiertes Haus

Fragen zu Schaltungen, Elektronik, Elektrik usw.

Moderator: T.Hoffmann

johnson
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Mi, 06.10.10, 07:14

Ja klar, wer lesen und rechnen kann, liegt klar im Vorteil. :mrgreen:
Wenn die Beschreibung oben stimmt mit 0,5V und 2,5W habe ich 5A Strom.
Habe quasi nur den Vorteil, das ich eine höhere Spannung aus der gleichen Fläche bekomme.
Danke noch für die Grafik. :wink:
devlooker
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Mi, 06.10.10, 07:17

danke an sailor. achim und all die anderen die uns tiefer in die materie bringen und das gespräch bereichern.
die story mit dem 0,5v.
stellen wir uns eine rohzelle 125x125mm wie eine taucherflasche.
die hat ein durchmesser (amper) oder volumen oder menge oder kapazität.
sie wird gefüllt mit gas, der gas ist unter einem bestimmten druck (volt)
was du einatmest ist nichts weiteres als wieviel gas bei wieviel druck pro stunde rausgeht.

nun nehmen wir diese gasflasche und machen wir daraus 8 kleine flaschen die zusammen den selben volumen haben aber auch selbe gas menge.
wir haben am ende 8 flaschen die genau soviel druck haben wie die grosse flasche aber jede flasche hat weniger gas.

ich höffe das hat geholfen.
Rafal
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devlooker
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Mi, 06.10.10, 08:12

jetzt wissen wir dass nach einer teilung von 125 oder 156mm rohzelle mehr volt entstehen aber weniger amper.
nun zur zelle drinne.welche funktion haben die einzelne teile einer rohzelle.
eine rohzelle in der hand hat 2 seiten.
-die obere blaue seite mit gitter und querleititung.
-die untere seite die silber oder weiss ist und hat bei alten zellen viele lötquadrate, bei modernen zellen hat sie eine gerade line
(querleitung).

oben werden die sonnenstrahlen gefangen im blauen bereich, dann wird das durch das gitter gesammelt und dann weiter in die querleitung gegeben.
oben werden nur (-) minus teilchen gesammelt.
unter werden nur (+) plus teilchen gesammelt.

OBEN:
das gitter oben besteht aus sehr feinen kupferdraht das gefärbt ist.
genau ist auch die 2 querleitungen sind auch auch kupfer und haben meistens weisse farbe drauf.
die farbe leitet strom.

UNTEN:
unten ist der ganze boden flächen mit kupfer bedeckt und dan bedeckt.
es gibt kontaktflächen (quadrate) in 2 reihen.
um eine zelle nutzen zu können muss man oben kontaktieren und unten kontaktieren.
falls unten keine quadrate mehr vorhanden sind, kann man mit cutter messer etwas kratzen und drauf kleben oder löten.

also jede rohzelle hat oben 2 querverbindungen und unten 2 querverbndungen.

1 zelle richtig verbinden:
um eine einzelne zelle nutzen (beuten) zu können muss man die 2 QL oben (- minus strom) miteinander verbinden.
und die die 2 QL unten (+ plus strom) miteinander verbinden.
dann minus zu minus
und plus zu plus.

2 oder mehr zellen:
minus der erste zelle mit plus der nächsten zelle.
weil jede zelle 2 QL hat muss man das 2x machen.

wir verbinden - mit + immer mir tabb wire (2mm) ist in uk in usa billig.
wir verbinden eine spalte mit der nächsten immer mir bus wire (5mm) ist in uk in usa billig.

also immer 2 minus in 2 plus löten bis diese spalte fertig ist.

SPALTE MIT SPALTE VERBINDEN
normal ist es dass modul mehrere spalten hat (spalte ist vertikal).
um 2 spalten mit einander zu verbinden, verbinden wir 2 QL nach aussen miteinander (egal ob oben oder unten)
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Fr, 08.10.10, 06:50

hat ein akkus-spezialist lust uns die 12v akkus vorzustellen? gibt es tests wie bei festplatten, welches akku lässt sich am schnellsten laden? oder welches akku bei gleicher Amper gibt am längsten strom? usw.

danke
Rafal
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Fr, 08.10.10, 08:40

LiFePo4 von A123systems
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Sa, 09.10.10, 14:05

gibt es in de kein mensch der für uns die 12v akkus-typen vergleicht?!
ich meine blei, gel,nimh,lithium etc.
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Achim H
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Sa, 09.10.10, 14:18

Unter 24V würde ich gar nicht anfangen. Höhere Spannungen sind noch interessanter: 48V, 60V, 72V, bis 144V. Man will diese Batteriespannung doch bei Bedarf auch in eine Netzspannung wandeln. Und das möglicht verlustarm. Wer keine Kabel mit 285mm² herumfliegen haben will, der nimmt eine höhere Spannung.

CRI hat LiFePO4 angedeutet und genau diese Dinger sollte man im Auge behalten. Die sind wartungsarm, sehr kompakt und leicht.
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Sa, 09.10.10, 15:57

hallo Achim,
aber die solarakkus die man zu hause hat haben meistens 12v.
ich kenne niemanden der 24v oder 48v akkus hat?
ausserdem arbeiten die meisten laderegler von 12v bis 27v.
ok. bitte erzähl uns von den 24v akkus.
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Sa, 09.10.10, 18:25

Ein einzelner Akku hat nie 12V, je nach Akkutyp 1,2 (NiMH, da dann am besten Marke eneloop) über Blei-Säure oder Blei-Gel (2V) und LiFePo4 (3,3V) bis 3,7V (Li-Ion/Li-Po) Nennspannung.
Für wirklich ernstzunehmende Energiespeicher würde ich auch unter ca. 100 Volt gar nicht erst anfangen, allerdings muss man spätestens ab 48V Gleichspannung beachten, dass eine nicht mehr erlöschende Funkenstrecke an Relais, Schaltern, Steckverbindern entstehen könnte --- übrigens Haup-Hinderungsgrund Nr. 1 dafür, dass man im Auto immer noch 12V hat, denn die Hersteller würden eigentlich gerne Kupfer und Gewicht sparen und 48V benutzen.
12V-Solarakkus hat man nur bei Mini-Verbrauchern...
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Achim H
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Sa, 09.10.10, 19:33

Laderegler gibt es auch für höhere Spannungen. Gebräuchlich sind 12V, 24V und 48V.
Beispiel: Morningstar Tristar MPPT 12V bis 48V (PDF, 2 Seiten)

Mit ein wenig Suchen findet man auch Regler für 60V und höher.

Der Vorteil einer höheren Spannung liegt im niedrigeren Strom. Und ein niedriger Strom bedeutet kleineren Kabelquerschnitt. Kupfer kostet auch Geld.
CRI 93+ / Ra 93+ hat geschrieben:übrigens Haup-Hinderungsgrund Nr. 1 dafür, dass man im Auto immer noch 12V hat, denn die Hersteller würden eigentlich gerne Kupfer und Gewicht sparen und 48V benutzen.
Und was ist mit den Elektro-Autos, die mit 300V (oder einer ähnlichen Spannung) fahren. Die müssten diese Probleme doch dann auch haben?
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Sailor
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Mo, 11.10.10, 13:52

Achim H hat geschrieben:Der Vorteil einer höheren Spannung liegt im niedrigeren Strom. Und ein niedriger Strom bedeutet kleineren Kabelquerschnitt. Kupfer kostet auch Geld.
Und der Nachteil in vermindertem Ertrag bei Teilabschattungen.

Es gibt weder "den" Akkutyp zum Speichern von Solarstrom noch "die" Systemspannung für eine Solaranlage.

Bei netzbasierten Anlagen in unverschatteter Lage ist eine hohe Systemspannung und die Lagerung überschüssiger Energie im Versorgungsnetz des örtlichen Netzbetreibers nach derzeitiger Gesetzeslage die einzig vernüftige Lösung. So ist die schnellste Amortisation zu erreichen.

Bei Teilabschattungen ist schon auf eine kleinere Systemspannung umzusteigen. Die höhere Ernte wird die Investition in dickere Leitungen oder in mehrere Netzwechselrichter schnell amortisieren.

Bei Inselanlagen sind die Überlegungen anders:

- welche Verbraucher sollen betrieben werden?
- welche Spannung ist zum Betrieb dieser Verbraucher erforderlich?
- wie viel Platz steht zur Speicherung zur Verfügung?
- spielt das Gewicht des Speichers eine Rolle?
- ist die Solarfläche komplett in Südrichtung oder nur Teile davon?
- ist ein Teil der Solarfläche (zeitweise) abgeschattet?
- sind große Wege zurückzulegen?
...

um nur einige zur derzeitigen Diskussion passende Fragen aufzuzeigen.

Und Anmerkungen zum Speicher:

Wenn Platz zur Verfügung steht und das Gewicht keine Rolle spielt sind die
CRI 93+ / Ra 93+ hat geschrieben:LiFePo4 von A123systems
Quatsch. Dann geht nichts über "Staplerbatterien". Das sind zwar auch "nur" Bleiakkus, aber die machen alles mit und leben eine Ewigkeit.

Die LiFePo4 haben ihren Platz sicher in mobilen Systemen und können wie bereits gesagt zusätzlich als Zwischenspeicher genutzt werden (wenn man bereit ist, die Einschränkung in der uneingeschränkten Mobilität in Kauf zu nehmen).
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Achim H
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Mo, 11.10.10, 17:24

Dann geht nichts über "Staplerbatterien".
Und für die braucht man einen Gabelstapler, nur um die Batterie ins Haus zu fahren (einmalige Sache).

Beispiel:
Exide Staplerbatterie im Stahltrog
24 V 8 EPzS 1000 (24V/1000Ah): 717kg
48 V 8 EPzS 1240 (48V/1240Ah): 1794kg
80 V 7 EPzS 1085 (80V/1085Ah): 2365kg

Einzelzelle von Exide:
2 EPzS 210 (2x 2V/105Ah parallel = 2V/210Ah): 13,5kg

Eine Vergleichszelle in LiFePO4:
SL-FHP von Hipower (3,2V/200Ah): 6,7kg

Mit Sicherheit wird aber der Preis und die Beschaffung der ausschlaggebende Faktor sein.
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Di, 12.10.10, 09:54

Um mit den LiFePO4 die 24 Volt Staplerbatterie zu ersetzen kommst Du auch auf stolze 270 Kilo, das ist zwar einiges weniger, aber im Handgepäck auch nicht mehr wegzutragen.

Ich wollte damit nur verdeutlichen, dass es den idealen Speicher für alle Zwecke nicht gibt. Die auf das Projekt bezogenen Gegebenheiten, teilweise auch persönliche Möglichkeiten, habe entscheidenden Einfluss auf die Wahl des Speichers.

Dazu ein Beispiel:

Ich habe ein System, in dem ein Akkutyp mit mit hoher Kapazität bei langsamen Lade- und Entladezyklen gefordert ist.
Trotzdem setze ich KFZ-Akkus ein, auch wenn die genau diese Anforderung nicht erfüllen.
Der einzige Grund: ich bekomme sehr gute gebrauchte Akkus dieses Typs und in der mir passenden Größe umsonst ...
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Di, 12.10.10, 11:40

Ein Großer Wafer ist in Relation zur Leistung viel billiger als zig kleine.
Die großen Panels haben übrigens immer die runden Ecken, um die Fläche besser nutzen zu können, den Verschnitt findet man dann in kleineren Zellen oder LED-Solarleuchten.

Für maximalen Wirkungsgrad haben alle Wechselrichter ein Maximum-Power-Point-Tracking (MPPT), da wird die Strombelastung der Zelle immer so geregelt, das sich bei der dann noch übrig bleibenden Spannung die maximale Leistung ergibt. Ein Wechselrichter von SMA hat u.A. wegen seines ungewöhnlich guten MPPT einen Test gewonnen.

Selbst an einer 0,5V-Zelle herumschnippelt zu wollen ist Unsinn, die Kontaktierung sollte gut werden und nicht oxidieren, ich glaube nicht, dass man das mit Hausmitteln besonders gut hinbekommt. Und wozu auch...

Als Akku könnten eines Tages auch Redox-Flow-Zellen interessant werden und die wird es wohl auch mal zu kaufen geben, während die EEStor-Superkondensatoren vermutlich nocht später als Duke Nukem Forever oder gar als HURD auf den Markt kommen werden und eher wie eine weitere ewige Vaporware aussehen. Bei EEStor handelt es sich um einen Doppelschicht-Kondensator.
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Di, 12.10.10, 12:15

ich mache test für ein eco haus mit 6 x 200w modulen.
auf jedem modul sind 6x8=48 zellen 156x156mm 4w, 0,52v
weche laderegler, akkus, und richtungswechsler auf 250v nehmen?
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Sailor
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Di, 12.10.10, 14:07

Wie ich schon oben geschrieben habe ist allein aus den Komponenten der Anlage kein Ratschlag möglich.

48 Zellen in einem Panel sind eher ungewöhnlich, typisch sind 36 oder 72 Zellen. Für einige wenige Anwendungen auch mal 4 Zellen mehr, um auch in nicht ganz so hellen Zeiten etwas mehr Spannung im System zu halten. Mit einem gutem MPP-Tracker ist das jedoch nicht erforderlich.

Was von der Aufbauseite zu beachten ist:

In welcher geografischen Lage soll die Anlage stehen?
Ist Südlage gegeben und welcher vertikaler Anstellwinkel ist vorgeben oder ist der Anstellwinkel frei.

Sind alle Panels in die gleiche Himmelsrichtung ausgerichtet und über den gesamten Tagesverlauf unbeschattet (auch keine Antenne, Elektroleitung, die Schatten auf die Solarfläche werfen könnte)?

Teil- oder zeitweise beschattet: alle Panels parallel - auf 12 Volt speichern.
Nie beschattet: jeweils 3 Panels in Reihe und auf 48 Volt speichern

Anschluss der Panels an den Akku über einen MPP-Regler (Strom beachten sowie max. Spannung)

Akkubank nach Spannung, heute sind wohl noch immer Bleiakkus am wirtschaftlichsten.

Wechselrichter mit reinem Sinus nach Leistungsbedarf (max. gleichzeitig abgerufene elektrische Leistung). Diese Leistung muss sehr sorgfältig ermittelt werden. Ist sie nach Inbetriebnahme häher, fällt das gesamte System aus, ist sie viel niedriger, war der gewählte Wechselrichter zu teuer.

Das war jetzt falsch herum aufgebaut, weil Du die Leistung der Solarzellen vorgegben hast.

Die Ermittlung der Komponenten zu einer autarken Solaranlage beginnt beim Leistungsbedarf. Und der ist nicht nur über den Tagesverlauf unterschiedlich, sondern auch im Jahresverlauf.

Die entstehende Kurve gibt mir den Hinweis, welche Erntemaschine aufs Dach muss, aber auch, wie groß die gespeicherte Energiemenge sein muss. Sie wird sich nämlich nicht mit der Kurve der durchschnittlichen Sonnenernte am Tag und im Jahresverlauf am Standort der Anlage decken.
Solarki
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Di, 12.10.10, 17:32

Nach langer Zeit muß ich mal antworten.
Ein Haus nur mit Solarstrom zu betreiben das geht nicht!!!!

Volgender Versuch ist gescheitert.
eine Lampe von 11W die ganze Nacht leuchten zu
lassen. BleiAkku 350Ah 24V
Solarmodule 640Wpk
Da war mitte Januar Schluss der Akku war leer.
und nach 6Jahren war der Akku unbrauchbar.
Und das einer mit Panzerplatten. Das Problem ist die Tiefen-
entladung des Bleiakkus, da die bis mitte März andauert.
sulfatieren die Bleiplatten und die Kapazität geht zurück.

Diese Außenlampe ist ein gutes Beispiel wie man Strom sparen
kann: Originalbestückung 2x75W dann von mir geändert auf
eine HQL Lampe mit 40W, dann eine Energiesparlampe mit 11W
und jetzt 12 LEDs mit 7Watt wahlweise mit Solarstrom oder
Netzstrom betrieben.

Mit dem Solarstrom lade ich ein Elektrofahrrad auf
und kann damit bis zu 200km fahren.

Bei mir liegen die ersten Solarzellenversuche 45 Jahre zurück,
da wurde ein Radio mit betrieben. Wenn die Sonne schien
spielte es, waren Wolken da war Ruhe.

Nochmal zum Solarhaus: Wenn man das möchte dann muß der
Energieinhalt der Batterie ausreichen um das Haus 4 Wochen
zu versorgen ohne das die Batterie geladen wird.
Auch muß die Batterie das ab können im entladenen Zustand zu stehen.
Da gibt es nur Li-ion oder LIFEP04 ev. auch NC Batterien.
In NiMh gibt es solche großen nicht.
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Sailor
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Di, 12.10.10, 19:49

Solarki hat geschrieben:Ein Haus nur mit Solarstrom zu betreiben das geht nicht!!!!
Genau zu diesem Ergebnis muss jeder kommen, der das von mir beschriebene macht:
Sailor hat geschrieben:Die entstehende Kurve gibt mir den Hinweis, welche Erntemaschine aufs Dach muss, aber auch, wie groß die gespeicherte Energiemenge sein muss. Sie wird sich nämlich nicht mit der Kurve der durchschnittlichen Sonnenernte am Tag und im Jahresverlauf am Standort der Anlage decken.
Der beste Speicher ist halt immer noch der des Netzbetreibers: habe ich zuviel Energie, verkaufe ich sie, habe ich zu wenig, kaufe ich sie ein.

Mal abgesehen vom derzeit gültigen Einspeisemodell in Deutschland. Da verkaufe ich alles, was ich habe und kaufe den gesamten Eigenbedarf billiger wieder ein.
devlooker
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Di, 12.10.10, 20:55

LED STROMVERBRAUCH
90 leds liefern licht was man mit 100w birne vergleicht.
schon 36 leds lampen entwickelt die für 3x3m küche reichen.ür.

ein stück led verbraucht 0.020mah um optimales licht zu liefern.
wir sprechen von 10 000 tausend 10k mcd.

generell gibt es 2 methoden in der Licht welt.
2D wie Spots, das ist ein strahl in eine gerade linie
3D, wie in birne form oder cylinder oder kubik. das licht wird in verschiedenen rechtungen gestreut.

spots sind in shops, in die decke, in taschenlampen usw.weil der lichtstrahl gerade ist braucht man für grosse flächen viele spots.
spots sind nicht eco weil sie eine geringe nutzfläche leuchten können.
sind auch vergleichbar mit jemand der zentralheizung hat und trotzdem abgefällte bäume im kamin verbrennt weil es schön sei!

die 3D methode wie in den photos, sind meistens für zuhause oder wo es gemütlich sein soll.
in einem raum mit 4 wänden kann 3D licht alle 4 wände und den boden mit genug licht versorgen.
die warmweis variante 5mm leds sind ideal dafür.
sie haben bis zu 25 000 mcd.
eine 3D lampe mit 90leds kann eine fläche von 30m² gut beleuchten das sind ca. 5w/h.

für die led fans merken eine 5mm weiss led vebraucht 20ma, 60mw, bei von 3 bis 3,4v.

HITZEENTWICKLUNG BEI LED
die leds haben ein massiven kern, das heisst der raum wo der strom von + zu minus fliesst enthält keine gase und ist auch nicht leer hole.
das sorgt dafür dass die hitze im led kein raum hat wo sie aufhalten kann.
dazu ist spannung so gering 3 bis 3,4 in interessanten 5mm version und das sorgt dafür dass es kaum hitze entwicken kann.
hier wird antiheat kunststoff mit einer 2.5mm linse die die lichtstärke vervielfacht.

auf dem boden der linse ist flache scheibe.
durch meine forscungsarbeit fand ich dass diese scheibe einen gerade strahl produtziert wir ein spot.
meine idee zum verbessern der lichtbeute ist den boden der LED in linse zu verwandeln. das sorgt dafür dass das lichtstrahl nicht mehr gerade ist wie ein zylinder sondern wird 2x45d also 90 grad sein und so viel mehr raum leuchten.
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36led.jpg
3D 6x6=36 led lampe
36led.jpg (14.73 KiB) 2479 mal betrachtet
devlooker
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Di, 12.10.10, 21:14

weiter fotos for eco 3D lampen.
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51.jpg
9x5 + 6 =51 LED
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42.jpg
6x6 + 6 =42 LED
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Achim H
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Di, 12.10.10, 23:34

LED STROMVERBRAUCH
90 leds liefern licht was man mit 100w birne vergleicht.
Kommt immer auf den Typ Led an.
ein stück led verbraucht 0.020mah um optimales licht zu liefern.
wir sprechen von 10 000 tausend 10k mcd.
Aua.
Eine Led benötigt typisch 20mA und nicht 0,02mA (die letzte Null kann ersatzlos gestrichen werden) und schon gar nicht 0,020mAh
mAh ist ein Stromverbrauch pro Stunde.

10k mcd gibt es nicht.
k steht für kilo
m steht für milli
k und m bedeuten jeweils 1000. Folglich heben sich beide Einheiten auf. Aus 10k mcd werden 10cd (10 Candela)
hier wird antiheat kunststoff mit einer 2.5mm linse die die lichtstärke vervielfacht.
Das ist Käse hoch 3.
Wenn eine Led mit 2000mcd angeschlossen wird, dann kommen auch nur 2000mcd heraus (eher weniger, da eine Linse, aus welchem Material auch immer, grundsätzlich Licht schluckt). Die Linse fokussiert oder weitet lediglich das abgestrahlte Licht. Eine Linse ist kein Lichtvervielfacher.
durch meine forscungsarbeit fand ich dass diese scheibe einen gerade strahl produtziert wir ein spot.
meine idee zum verbessern der lichtbeute ist den boden der LED in linse zu verwandeln. das sorgt dafür dass das lichtstrahl nicht mehr gerade ist wie ein zylinder sondern wird 2x45d also 90 grad sein und so viel mehr raum leuchten.
Deine Idee?
Das haben vor Dir schon andere Leute erkannt.
Und weil es so praktisch wird das auch schon seit einem halben Jahrhundert so praktiziert.
Licht entsteht im PN-Übergang eines dotierten Kristall. Das Licht wird rundum abgestrahlt (also 360 Grad) und verlässt in der Dicke des PN-Übergang den Chip. Im Led-Gehäuse befindet sich ein metallischer Reflektor (meist die Kathode der Led), der das Licht in die gewünschte Richtung lenkt und auf einen bestimmten Abstrahlwinkel verteilt. Und das alles noch ohne Linse.

Und bevor Du jetzt weiter forschst: Die 3 dimensionale 360 Grad Led gibt es auch schon.
Conrad: Datenblatt einer 360 Grad Led (PDF, 1 Seite)
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Mi, 13.10.10, 11:59

Also dieser Beitrag über LEDs ist für ein LED-Forum echt unwürdig, nicht aufgrund der "äußerst kreativen" Rechtschreibung, sondern besonders aufgrund des Inhalts. Da wird glatt so getan, als gäbe es noch gar keine High-power-LEDs... Farbtemperatur und Farbwiedergabequalität werden gleich komplett unterschlagen. Es klingt ansatzweise durch, aber wird nicht erwähnt: das tolle an LEDs ist der Wirkungsgrad, den gibt man in lm/W an. (Lumen pro Watt)
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Mi, 13.10.10, 12:42

ich finde den Beitrag hier total witzig....
90 leds liefern licht was man mit 100w birne vergleicht.
eine 3D lampe mit 90leds kann eine fläche von 30m² gut beleuchten das sind ca. 5w/h.
Also eine Lampe ist vergleichbar mit 100W Birne. Liefert also rund 1350lm bei 5W Verbrauch.... :lol:
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ryestone
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Mi, 13.10.10, 12:49

Da ich von Solartechnik wenig Ahnung habe, war dieser Beitrag nicht uninteressant.
Auch der Ansatz und das Engagement von devlooker finde ich ehrenwert.

Ich muss Euch aber Recht geben, was die LED-Technik betrifft.

Wenn jemand solche Begriffe wie "Studien" und "Forschung" verwendet, kann man schon erwarten, dass er zunächst mal gründlich recherchiert, was State of the Art ist, bevor er solche "Ergebnisse" präsentiert.

Über mangelnde Rechtschreibung will ich mich nicht weiter auslassen.

@sick synonym: Über manche Beiträge hier im Forum kann ich auch schmunzeln oder lachen, aber die gehören in den Small Talk Bereich.
pantau
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Mi, 13.10.10, 12:55

Was die Rechtschreibung betrifft : Hut ab für einen Fremdsprachler, denn das ist der Autor mit Sicherheit. Dafür ist es gut verständlich. Bei der Led Technik schließe ich mich den Vorrednern an, da kann er hier sicher neue Erkenntnisse sammeln.
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