Energiespeicher für den Winter

 
Carl
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Re: Energiespeicher für den Winter

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Gepostet: 12.07.2022 - 22:40 Uhr  ·  #21
thermische Solarenergie hat 80% bis 90% Wirkungsgrad während Solar mit Fotovoltaik nur 20% bis max 25% hat, also ist thermische Solarenergie bei weitem besser als wenn es mit Fotovoltaik um das gleiche Ziel geht - die Wärmeerzeugung - ganz klar und eindeutig.

Ein weiterer und ähnlicher Kritikpunkt wäre der zur Speicherung 2 m unter der Erde mittels Rohre die als Wärmetauscher dort vergraben sind. Ohne aufwendige ringsum Isolierung des aufzuwärmenden Erdreichs diffundiert die Wärme sehr schnell in die Umgebung, hält sich dort niemals bis in die Wintermonate und hat auch nicht die Speicherkapazität auf das Volumen und die mit Solaraustauschern möglichen Erwärmungsgrade gerechnet wie Wasser.

Die Speicherkapazität von Erde kann nur durch höhere Erhitzung etwas gesteigert werden was mit Wasser nur bis 100° möglich ist, aber mehr geben die Solaraustauscher nicht her.

Wasser - eben mal bei Wikipedia geklaut :

Wasser hat mit 4190 J k g ⋅ K eine sehr hohe Wärmekapazität. 1 kg Wasser muss so eine Energie von ca. 4190 Joule zugeführt werden, um die Wassertemperatur um oder 1 ∘ C zu erhöhen. Die große spezifische Wärmekapazität von Wasser hat eine wichtige Bedeutung für das Klima unserer Erde.

Wer und was soll man da noch mehr erklären?
Chritz
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Re: Energiespeicher für den Winter

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Gepostet: 12.07.2022 - 22:46 Uhr  ·  #22
Nur das, kommst du mit warm Wasser von a nach b?
Erdorf
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Re: Energiespeicher für den Winter

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Gepostet: 12.07.2022 - 22:50 Uhr  ·  #23
Zitat
thermische Solarenergie hat 80% bis 90% Wirkungsgrad während Solar mit Fotovoltaik nur 20% bis max 25% hat

Korrekt.

Zitat
also ist thermische Solarenergie bei weitem besser als wenn es mit Fotovoltaik um das gleiche Ziel geht - die Wärmeerzeugung - ganz klar und eindeutig.


Nun, es geht im Haus eben nicht nur um Wärmeerzeugung.
Mit PV + Wärmepumpe kommt man auf die selbe Wärmeleistung, wenn um das gleiche Ziel geht.
Wenn es um andere Ziele geht, dann ist PV und Wärmepumpe noch flexibler einzusetzen.
Z.B. im Sommer zum kühlen und warum nicht, wenn man eh Strom übrig hat?

Der entscheide Unterschied ist das höhere Energielevel von PV, nämlich Strom und damit bedeutend mehr Möglichkeiten.

Grüße
XXLRay
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Re: Energiespeicher für den Winter

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Gepostet: 12.07.2022 - 23:11 Uhr  ·  #24
wieso
 
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Re: Energiespeicher für den Winter

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Gepostet: 13.07.2022 - 05:19 Uhr  ·  #25
..... Hmm ist mir schon klar das ein Solar-Warmwasserkollektor einen besseren Wirkungsgrad im Labor erziehlt als PV pro m2 Fläche , nur PV und Wärmepumpe Kombi sind dann wohl im Labor bei Sonneneinstrahlung gleichwertig vom Wirkungsgrad her , bei keiner direkten Sonnen Einstrahlung oder difusen Licht / Übergangszeit, jedoch schon überlegen, bezüglich Wirkungsgrad .

Aber was intresieren solche Labor Tests ? Ich kann dann auch noch eine Gänseblume mit testem parallel zum Vergleich um rauszufinden wieviel Sonnenenergie diese pro m2 Blattfläche diese verwertet oder eine Andere Energiepflanze , mit der ich mehr anfangen kann als "nur " Warm Wasser zu machen , lauwarm, in der nicht Sonnen-reichen Zeit ,

Man sollte sich aber wirklich aus diesem Labor mal rausbewegen .... und etwas kombinieren

Alleine Beim Kosten Vergleich pro m2 , wird wohl die PV halb so teuer sein also wir dan theoretisch der "Wirkungsgrad" subjektiv verdoppelt , nehmen wir Verohrung und Isolierung und HanwerkerZeit mit on Board für Warmwasserkollektoren , und den benötigten Wasserspeicher ( welcherca so teuer ist wie ein Batterie-Speicher) , dann schmilzt die Effizienz der Warmwasserkollektoren enorm

Eine PV ist wohl zu einem Bruchteil der Arbeits/ Instalationskosten zu installieren

Aber gut ich will Solar thermie nicht schlecht reden , denn sie war und ist ein Vorbereiter und Weggefährte von der PV , welche in den letzten Jahren massive Kostensenkungen erlebt hat , aber Solarthermie, nicht .

Also weiter nun, was ist der Unterschied von einer Energie Einheit einer kWh Warrmwasser verglichen mit einer kWh Strom ?

Also grade jezzt noch dunkel , fäält mir ersttmal ein , das ich Lich und Strom habe ... und nicht Duschen von der Solar-Thermie :D , koch mir erstmal einen Kaffee von der PV (noch imaginär) , später muss ich losfahren , leider mit Diesellaster und nicht mit dem E-Fahrzeug heute , sonst könnte ich ja die PV kWh mitnehmen vom Vortag , ja klar 1 m3 Warmwasser ther Solarthermie passt drauf auf den Laster ..., :D , Abends hab ich ne Dusche wo ich glücklich drunterstehe und mich freue es kommt die Wärme der sonne aus dem Wasserstrahl (egal of PV oder Themie) . ,dannach koch ich mir was mit PV bei Sonnen- untergang während die Solarthermie schon lange abgeschlossen hat , später schau ich mir das Fussball-Spiel an Deutschland gegen Spanien 2:0 , und lese parallel dazu im Internet das Mensch es nicht mehr "Frauen-Fussball" nennen sollte (mit Recht)
Dazu nehm ich mir nicht ein Getränk aus dem Warmwasser speicher der Solar thermie Anlage .... nee eher aus dem Kühlschrank ... etc

Nee wirklich Labor Effizienzen bzw deren Vergleiche zwischen PV und Solarthermie intressieren mich nicht mehr wirklich, seit 15 Jahren ich hatte beides parallel , als der Watt Preis bei PV noch 10 mal teurer war als heute

Guten Morgen

Let the sunshine ..... hoffe nicht zuviel

Lars
energy_mator
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Re: Energiespeicher für den Winter

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Gepostet: 13.07.2022 - 06:03 Uhr  ·  #26
Zitat geschrieben von Perser

Hallo,
meiner Meinung gibt es eine sehr einfache Methode um z.b. Wärmeenergie für den Winter zu speichern.
Man braucht dazu Sonnenkollektoren auf dem Dach einen größeren Garten und eine Wärmepumpe.
Die Wärme wird im Sommer mit den Kollektoren erzeugt und über Wärmetauscherrohre, die im Garten verlegt sind in etwa 2-3 Meter tiefe, im Erdreich gespeichert mit der Wärmepumpe wird die Wärme aus dem Erdreich, in der kalten Jahreszeit, wieder nutzbar gemacht.
Diese Idee hätte ich eigentlich schon verwirklicht aber mein Garten ist leider sehr klein.

Viele Grüße
Perser


Das klingt auch sehr interessant.
Aber die Rohre in der Erde müssen trotzdem gut isoliert sein?
In 2-3 Meter Tiefe ist ja noch nicht die rießen Temperatur?
energy_mator
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Re: Energiespeicher für den Winter

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Gepostet: 13.07.2022 - 06:11 Uhr  ·  #27
Was ich mich aufgrund der Diskussion hier aktuell frage, wieso wird dann überhaupt noch Solarthermie verbaut, wenn PV doch deutlich wirtschaftlicher ist?
Das würde ja dann nicht wirklich viel Sinn machen?

Und irgendwie bewegt es sich hier zwischen einem entweder PV oder Solarthermie, aber das kann man doch wunderbar beides aufbauen?
Zudem gibt es mittlerweile auch noch PV Anlagen, die auch noch Solarthermie integriert haben.

Nochmal zu den Wärmespeichern, hat da jemand schon durchgerechnet ob diese wirtschaftlich sind?
Auf 10 / 15 / 20 Jahren gesehen?
(Werden ja wahrscheinlich eine ganze Weile halten)
Chritz
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Re: Energiespeicher für den Winter

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Gepostet: 13.07.2022 - 07:11 Uhr  ·  #28
Solar wird noch verbaut weil es schlechte Beratung war. Die Heizungsindustrie hat auch eine Lobby. Pv macht halt vorwiegend der Elektriker.

Warum sollte man das zusammen machen?

Solar kann man vielleicht noch an Stellen machen wo pv kein Sinn macht.

2x1 Meter Röhrenkollektor macht bei einem 1Familienhaushalt schon Sinn. Passt ganz gut in nach Süd ausgerichtetem Dachgiebel. Für PV ist die Fläche aufgrund der fehlenden stringlänge eher weniger geeignet.
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Re: Energiespeicher für den Winter

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Gepostet: 13.07.2022 - 07:12 Uhr  ·  #29
Zitat geschrieben von energy_mator

Was ich mich aufgrund der Diskussion hier aktuell frage, wieso wird dann überhaupt noch Solarthermie verbaut, wenn PV doch deutlich wirtschaftlicher ist?
Das würde ja dann nicht wirklich viel Sinn machen?
Also ich habe an der Südseite meines Daches ca. 10 m² Solarthermie seit 2004 verbaut. Diese beschickt meinen 1.200 Liter Pufferspeicher. Dadurch bin ich ab dem Frühjahr bis in den Herbst in der Heißwasserbereitung größtenteils unabhängig. Im Winter kann dieser Pufferspeicher aber auch durch meinen Feststoffbrenner (Kachelofen) über einem Wärmetauscher beschickt werden. Die dritte Energieart zur Erwärmung meines Pufferspeichers ist derzeit leider noch Gas. Eine Veränderung ist derzeit in Planung und ich bin dabei in Verhandlungen.
Für den Hochsommer wären dann eigentlich zu viel ungenutzte Energie des Pufferspeichers vorhanden, nur nutze ich diese zur Aufheizung meines (überdachten) Swimmingpools (auch über einen Wärmetauscher), bzw. zur Aufheizung meines Wintergartens.
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Re: Energiespeicher für den Winter

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Gepostet: 13.07.2022 - 07:22 Uhr  ·  #30
Zitat geschrieben von energy_mator
Zitat
Wärmetauscher aus Geothermie
Das klingt auch sehr interessant.
Aber die Rohre in der Erde müssen trotzdem gut isoliert sein?
In 2-3 Meter Tiefe ist ja noch nicht die riesigen Temperatur?
Gerade im Erdreich dürfen die Rohre eben NICHT isoliert sein, da hier ja der Wärmeaustausch ja stattfinden soll.
Aber im Grunde kann man jede Energiequelle nutzen. Das Problem dabei ist jedoch die Tiefbohrung. Wenn man niemand hat, der diese Arbeiten im privaten Bereich durchführt (oder selbst gräbt), wird es teuer, da diese Bohrungen nur mit Spezialgeräten durchgeführt werden können. € 30.000,00 und mehr sind hier üblich.
WL01
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Re: Energiespeicher für den Winter

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Gepostet: 13.07.2022 - 08:07 Uhr  ·  #31
Noch eine Info zu Wärmepumpen aus Geothermie:
https://www.ksta.de/politik/rn…999085&
Zitat geschrieben von Zitat aus Wärmepumpe wird zum Stromfresser
Wer mit Wärmepumpe heizt, soll obendrein Heizkosten sparen – so lautet das Versprechen. Doch immer mehr Eigenheimbesitzerinnen und -besitzer stellen nach dem Umstieg genau das Gegenteil fest: „Die Stromkosten sind in manchen Fällen deutlich höher als angenommen, das ist ein weit verbreitetes Problem“, sagt André Willers vom Unternehmen WS Wärmepumpenservice im Nordrhein-Westfälischen Brakel.
Sachverständige stellen bei der Untersuchung des Problems vor allem eine Ursache fest: „In 99 Prozent der Fälle liegt es an einer falschen Auslegung der Wärmepumpen“, sagt Alexander Sperr, Referent für Normung und Technik beim Bundesverband Wärmepumpe. Einige Wärmepumpen fielen etwa zu groß aus, dadurch kämen vermeidbare Stromkosten zustande. Denn zu große Wärmepumpen neigen zum Takten, also zum ständigen Ein- und Ausschalten. „Wenn die Wärmepumpe ein häufiges Taktverhalten hat, wird sie zum richtigen Stromfresser“, betont Willers.
Perser
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Re: Energiespeicher für den Winter

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Gepostet: 13.07.2022 - 08:26 Uhr  ·  #32
Hallo,
da es ja hier darum geht Energie vom Sommer bis zum Winter zu speichern habe ich noch einen Vorschlag, allerdings eben nur für Wärmeenergie, ist ein Salzspeicher, man braucht da keinen Garten aber etwa 1-2 Tonnen Salz, Salz wird bei Erwärmung flüssig und bleibt auch flüssig wenn es wieder kalt wird.
Die Wärme holt man sich wenn das flüssige Salz wieder auskristalisiert wird.
Übrigens Wärmetauscherrohre im Garten verlegt dürfen nicht isoliert sein es soll ja das Erdreich erwärmt werden, je tiefer um so besser, die darüber liegende Erdschicht dient als Isolierung.

Viele Grüße
Perser
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Re: Energiespeicher für den Winter

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Gepostet: 13.07.2022 - 09:05 Uhr  ·  #33
So funktionieren doch auch die Taschenwärmer.

Bei dem einspeichern im Erdreich, geht da die Energie nicht verloren? Wärme steigt ja auf. Auch seitlich. Oder ist das wirklich nicht so viel?

Was ist mit Grundwasser? Das steht ja auch nicht komplett „still“?
Carl
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Re: Energiespeicher für den Winter

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Gepostet: 13.07.2022 - 11:09 Uhr  ·  #34
Extrem gut funktioniert Erde als Isolation nun wirklich nicht. Und dann hat Erde ganz gewiss auch nicht die hohe spezifische Wärmekapazität von Wasser.

Wasser kann simultan mit der intensität der Sonneneinstrahlung in Bezug auf Wärmegeneration mit einem Solarkollektor leicht auch mit einer Umwälzpumpe in einen Wärmetauscher Kreislauf im tiefergelegenen Warmwasserspeicher erwärmt werden wenn man für die Umwälzpumpe ein kleines Fotovoltaik Solarpanel nutzt. Je nach aufgenommener Wärme durch das thermische Solarmodul erzeugt dann auch die Fotovoltaik entsprechend Strom für die jeweils benötigte Pumpleistung

https://de.wikipedia.org/w/ind…v=acrw1_0t

Mit den Salzspeichern habe ich in Erinnerung dass es dort ein Korrisions Problem wegen des agressiven Salzes gibt. Ob es da inzwischen Werkstoffe oder Lösungsmöglichkeiten gibt weiß ich nicht, wohl aber dass Salzspeicher wegen hoher Temperaturen die damit gespeichert werden können auch entsprechend hohe Speicherkapazität auf kleinem Raum bieten.

Leider kann man Wasser nur unter hohem Druck noch flüssig höher als auf 100° bringen, andererseits stellt sich auch die Frage ob man ,mit Solarthermik so hohe Temperaturen erzeugen kann so dass ein Salzspeicher dort überhaupt sinnvoll ausgelastet werden kann. Vielleicht mit Solarspiegeln?

Es geht um die Speicherung von Energie in irgendeiner Form, warum also nicht die effizienteste Methode nur für die Wärme separat mit Wasser und für Strom dann mit Vernunft und anderer passender Technik?

Im Winter reicht eine Fotovoltaik für die kleinen Dauerbrenner die übers Jahr auch ins Gewicht fallen gut aus, man muss dafür nur einen kleinen Pufferspeicher (Batterie) für nachts und dann bei wenig Verbrauch eher seltene Engpässe haben und die grossen Verbraucher wenn sie zugeschaltet werden mit öffentlichem Netz versorgen.

Das geht immer dann gut wenn man nicht fernab von der öffentlichen Stromversorgung lebt und/oder die Ausgabe für eine alles durchgängig versorgende Fotovoltaik Anlage scheut oder nicht kann oder nicht benötigt.
Perser
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Re: Energiespeicher für den Winter

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Gepostet: 13.07.2022 - 13:05 Uhr  ·  #35
Zitat geschrieben von Chritz

So funktionieren doch auch die Taschenwärmer.

Bei dem einspeichern im Erdreich, geht da die Energie nicht verloren? Wärme steigt ja auf. Auch seitlich. Oder ist das wirklich nicht so viel?

Was ist mit Grundwasser? Das steht ja auch nicht komplett „still“?


na ja, das liegt auch mit an der Bodenbeschaffenheit wenn viel Grundwasser da ist, geht natürlich auch Wärme verloren und wie gesagt umso tiefer umso besser.

Viele Grüße
Perser
Perser
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Re: Energiespeicher für den Winter

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Gepostet: 13.07.2022 - 13:15 Uhr  ·  #36
Es gibt noch eine gute Möglichkeit Wärme für den Winter zu speichern, diese Variante wird auch schon genutzt.
Das Haus wird um einen Wasserwärmespeicher gebaut, der Wasserboiler hat vielleicht 20000 Ltr. dieser Speicher hat eine Ausdehnung vom Keller bis zum obersten Geschoss und liegt mitten im Haus, im Sommer wir der mit Kollektoren aufgeheizt und im Winter gibt dieser die Wärme langsam an das Haus ab.

Viele Grüße
Perser
Carl
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Re: Energiespeicher für den Winter

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Gepostet: 13.07.2022 - 13:26 Uhr  ·  #37
So wird nichts verschenkt, auch die Diffusionswärme die selbst bei dicker Isolierung noch entweicht wird durch die zentral im Haus gelegene Position des Wasserwärmespeichers zum Heizen genutzt, optimal wenn die Sommerwärme ended, der Peak der Speicherung erreicht ist und die kühleren Herbsttage beginnen.

Ein wenig erinnert dass an einen dänischen Versuch mit einer von einem großen Vertikal Windrad angetriebenen Wirbelbremse in einem ähnlichen Wasserbehälter mitten im Keller mit durchgehender Drehachse des Windrotors mitten auf dem Dach wobei der Tank auch vom Kellerboden bis an die Wohnfläche im Erdgeschoss reichte. Das mit Schaufeln verwirbelte Wasser reagierte dort mit Wärmeentwicklung auf die Reibung zwischen Schaufeln und dem Wasser.
Che
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Re: Energiespeicher für den Winter

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Gepostet: 13.07.2022 - 19:18 Uhr  ·  #38
@ wieso:
Also noch nie zuvor über den Cp gestolpert? Coeffizient_power vielleicht? Der Leistungsfaktor.
Mal 100 ergibts den Wirkungsgrad in %.

Der optische Cp bei Solarthermie-Kollektoren kann hoch sein. Über 70%. Ist abhängig ob Innenraum evakuiert oder nicht.
Bei Röhren- und auch evakuierten Flach-Kollektoren ist der Wärmeverlust nach Außen gering, so dass sie auch in der kalten Jahreszeit was leisten. Weniger, aber bei PV ists ja dann auch eher gering.
Link z.B. https://www.solaranlagen-porta…rkungsgrad
Andere Quellen geben als Gesamt-Cp um 0,5 an, also 50%. Bei PV bist Du da gerade bei der Hälfte, höchstens.

Bereits ab 28°C Vorlauftemperatur lässt sich mit einer Niedrigenergieheizung eine Wohnung heizen.
Die Thermiespeicher, wenn Wasser, werden aber bis 95°C aufgeheizt. Das ist viel Reserve.

Die sog. Stillstandstemperatur, wenn alles Wasser im Absorber verdampft ist, übersteigt 150°C, selbst wenn nicht evakuiert, dann über 200°C! Da ist es kein Problem, bis auf 95°C auf zu heizen.

Dass den Wärmepumpen (WP) + PV die Zukunft gehört, das liest man immer mal.
Kann aber auch sein, dass sich nur die Lobby der Wärmepumpenbauer durchgesetzt hat.

Mit WP heizen, ist immer noch elektrisches Heizen!
Und da die kWh-Preise gerade hoch gegangen sind, bei Neukunden auf z.B. 56 Ct/kWh, sollte man die Sache vielleicht nochmal neu berechnen.
Thermieanlagen mit Speicher brauchen nämlich sehr wenig Strom, nur für die Umwälzpumpen, und der kann natürlich mit PV erzeugt werden.
Es gibt sogar Thermieanlagen, die brauchen garkeinen Strom. https://www.solaranlage-ratgeb…otolia.jpg
Auch so kann Warmwasser erzeugt werden. Umlauf rein thermisch durch unterschiedliche Schwerkraft. Und der Wasserdruck drückt das WW bei Bedarf in die Dusche.

Da die Meinung vertreten wurde, Thermie mit Speicher zum (fast) ganzjährigen Heizen wäre bisher nur Theorie gewesen:
Hier ist ein oberirdischer zylindrischer Tank zu sehen, der einen Komplex mit 5 Häusern zu 65% übers Jahr versorgt.
https://de.wikipedia.org/wiki/…artank.png
Die Dächer mit den Kollektoren: https://de.wikipedia.org/wiki/…plex_2.JPG
Sieht aus wie PV, wenn man aber genug vergrößert, sieht mann, dass es Thermie ist.

Kann man auch mal lesen.

Und natürlich lässt sich Thermie mit PV und Wärmepumpe kombinieren.
Z.B. wenn die Wärme des Sommers im Boden unter dem Haus gespeichert wird.
Abwandern sollte aber durch 4 Spundwände verhindert werden, und es darf kein fließendes Grundwasser geben.
XXLRay
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Re: Energiespeicher für den Winter

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Gepostet: 13.07.2022 - 19:44 Uhr  ·  #39
Chritz
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Re: Energiespeicher für den Winter

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Gepostet: 13.07.2022 - 20:04 Uhr  ·  #40
Außerdem, solange man die Wärme nicht irgendwo speichert, hat man im Sommer so viel heißes Wasser das man nicht weiß wo hin damit. Kann man ja schlecht dem Nachbarn verkaufen. Strom wird man immer los.

Zum Thema wp die aus Strom Wärme macht. Ja stimmt. Wenn aber mit pv Betrieben eben doch effektiver. Wenn es warm ist kann der nicht genutzte Strom eingespeist werden. Zusätzlich kommt noch dazu das meine pv im schlimmsten Fall an einem Tag im Januar „nur“ 500wh gemacht hat. Meist im Januar so um die 2-5 kWh pro tag. Eine solartermie macht da wochenlang überhaupt nix.
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