Das Logo des GEMINI Projektes. Gemini kommt aus dem Lateinischen und heißt doppelt oder Zwilling. Hier doppelter Nutzen
| Bauformen: Oberfläche und Inhalt
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Ein Körper mit einem bestimmten Volumen gibt abhängig von seiner
Oberfläche unterschiedlich viel Wärme ab.
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| Bauform: Super-Iglu
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Da ich aber wegen meines großen Bedarfs an Regalen Probleme mit den schiefen Wänden eines Iglus habe, kommt nur die nächst schlechtere Lösung in Frage: Der Zylinder.
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| Iglu Siedlung
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Super-Iglu-Siedlungsstruktur: Kriterium ist ganzjährige Besonnung der Südfassade über mindestens 6 Stunden täglich. Die erforderliche Grundstücksfläche ist nicht größer als 390 m²
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| Zylinder gegen Würfel
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.In der Rangfolge möglicher Formen kommt nach dem Zylinder ein quadratischer Grundriss. Bei gleicher Innenfläche benötigt aber ein Quadrat um 14.4% mehr Außenwände.
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| Quadrat und Würfel
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Das Quadrat als güngstigste Form mit rechten Winkeln.
Doch was tun mit dem Material für die eingesparten Außenwände bei einem Zyllinder?
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| Vom Quadrat zum Rechteck
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14.4% mehr Außenwände vom Quadrat zu
diesem Rechteck
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| Isolation und Bauform
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Isoliermaterial kostet Geld und Energie in der Herstellung. Es ist daher nicht unbegrenzt einzusetzen. Die Bauform hat einen entscheidenden Einfluss auf die Menge des benötigten Isoliermaterials.
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| Wärmeverlust und Bauform
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In diesem Beispiel war die Menge an Isoliermaterial konstant und der Wärmeverlust wird errechnet. Man kann diesen Vergleich auch in der anderen Richtung durchführen.
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| Bauformen: Rechteck
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17.2% mehr Wärmeverlust über die längeren Wände und die dünnere Isolierung
vom Quadrat zu diesem Rechteck
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| Bauform: Gute Aussicht
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Das einzige unbebaute Grundstück in der Mitte von mehreren anderen Grundstücken wird verkauft. Der neue Besitzer möchte seinen Nachbarn eine Freude machen.
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| Aussicht bei Zylinder Bauform
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Die folgenden 3 Seiten zeigen jeweils die Draufsicht und in Schritten von 22.5 Grad verschiedene Seitenansichten. Gleichmäßig wenig verstellte Aussicht beim kreisförmigen Grundriss.
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| Bauform und verstellte Aussicht beim Quadrat
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Die im Vergleich zum Kreisdurchmesser kürzeren Seiten helfen nichts wegen der längeren Diagonalen.
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| Sichtverstellung mit Rechteck als Grundriss
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Immer mehr Sicht wird verstellt, wenn das Verhältnis Länge zu Breite zunimmt.
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| Der Sonne nach
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Da ein Haus leider an seinen Standort gebunden ist, kommt hier nur das Drehen einer bevorzugten Seite der Sonne nach in Frage. Damit soll mehr Sonnenenergie geerntet werden können.
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| Zylinderhaus der Sonne nachgeführt
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Bei einem Quadrat oder Rechteck sind nicht alle Punkte gleich weit vom Mittelpunkt entfernt. Wenn also ein Haus mit quadratischem Grundriss vor Ihnen rotiert, dann verändert sich Ihr Abstand zur Mauer ständig.
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| Horizontale Nachführung
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Um eine Photovoltaik genau der Sonne nachzuführen, ist eine zweiachsige Nachführung erforderlich. Eine horizontale Nachführung, die nach links und rechts schwenkt.
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| Vertikale Nachführung
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Horizontaler Schwankungsbereich (vorige Seite) und vertikaler Schwankungsbereich (rechts oben) zur Sommersonnenwende, Breitengrad 48 .
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| Ein Näherungsmodell
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Erste Tests wurden mit einer kleinen Photovoltaik durchgeführt. Dabei gab es ziemliche Überraschungen. Die Unterschiede waren teilweise beträchtlich höher, als der Cosinus des Fehlwinkels.
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| Trübungsfaktor nach Linke
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Auf ihrem Weg durch die Atmosphäre wird die extraterrestrische Strahlung durch drei Mechanismen abgeschwächt:
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| Wirkungsgrad Photovoltaik bei Wärme und Kälte
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Der Wirkungsgrad der Photovoltaik wird mit 17% bei 25° angenommen. Wie für Photovoltaik aus Silizium typisch, sinkt der Ertrag um 4.4% je 10 Grad Temperaturzunahme.
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| Das Wetter
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Schlicht und einfach sonnig. Im Rechenmodell wurde nur die direkte Sonnenstrahlung verwendet. Die diffuse Einstrahlung wurde nicht berücksichtigt.
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| Dezember Sonnenenergie Ertrag
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Vergleich von 1,3 m² starr nach Süden ausgerichteter Photovoltaikanlage, 50 Grad angestellt gegen 1m² horizontal nachgeführt, 60 Grad angestellt, mit 17% Wirkungsgrad.
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| November - Jänner Solare Strom Erzeugung
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Vergleich von 1,3 m² starr nach Süden ausgerichteter Photovoltaikanlage, 50 Grad angestellt gegen 1m² horizontal nachgeführt, 60 Grad angestellt, mit 17% Wirkungsgrad.
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| Februar - Oktober Solare Energie Erzeugung
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Vergleich von 1,3 m² starr nach Süden ausgerichteter Photovoltaikanlage, 50 Grad angestellt gegen 1m² horizontal nachgeführt, 60 Grad angestellt, mit 17% Wirkungsgrad.
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| März - September Photovoltaik Stromertrag
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Vergleich von 1,3 m² starr nach Süden ausgerichteter Photovoltaikanlage, 50 Grad angestellt gegen 1m² horizontal nachgeführt, 60 Grad angestellt, mit 17% Wirkungsgrad.
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| Mai - Juli Solarenergie Ertrag
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Vergleich von 1,3 m² starr nach Süden ausgerichteter Photovoltaikanlage, 50 Grad angestellt gegen 1m² horizontal nachgeführt, 60 Grad angestellt, mit 17% Wirkungsgrad.
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| Juni Sonnenenergie Ertrag
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Vergleich von 1,3 m² starr nach Süden ausgerichteter Photovoltaikanlage, 50 Grad angestellt gegen 1m² horizontal nachgeführt, 60 Grad angestellt, mit 17% Wirkungsgrad.
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| Domespace Haus
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Der französische Hersteller von Fertigteilhäusern Domespace zeigt wie man Häuser billig drehbar macht:
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| Unheimliche Begegnung der dritten Art
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Kein Szenenfoto aus dem Film ''Unheimliche Begegnung der dritten Art'', sondern ein Domespace Haus bei Nacht.
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| Licht-Konzentration ?
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Solange ein Spiegel oder eine andere Art von stark reflektierender Fläche wesentlich billiger als die gleiche Fläche an Photovoltaik ist, taucht der Gedanke auf, die Sonnenstrahlung zu konzentrieren.
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| Photovoltaikfläche
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Vergleich zwischen einem einfachen Konzentratorsystem und jeweils nicht konzentrierenden Ernte- und Photovoltaikflächen gleicher Größen.
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| Produktion und Konsum
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Rein von der Menge der Energie her beträgt der Vorteil für das Drehen rund 30% auf den Breitengraden, für die GEMINI geeignet ist.
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| Licht und Schatten
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Wir leben auf einem Planeten, der sich in 24 Stunden einmal um seine Achse dreht. Von diesem rotierenden Objekt aus gesehen, scheint die Sonne ständig an einem anderen Ort zu stehen.
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