Und zwar ein Lichtsensor (basierend auf Silizium-Photodiode) der spezifiziert ist mit bestimmten Strom pro mW/cm2, was wohl auch eine Menge Sinn macht, weil neben dem mit dem Auge sichtbaren Licht wird auch infrarotes und ultraviolettes von ihm wahrgenommen.
Dazu eine Zahl nach Normlicht A (schwarzer Strahler), die eine Umrechnung von mW in Lux ergibt, 1mW/cm2 = 200 lux. So weit, so gut, man kann also einen Luxmeter daraus bauen.
Da liest man,
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daß es von unter 1 lux bis 100000 lux geht,
und an anderer Stelle
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liest man, das Sonnenlicht maximal 1366 W/m2 = 136mW/cm2 haben kann.
Doch die Zahlen passen nicht zusammen, laut dem bis zur Erde kommenden Licht (von dem auch nur ein Teil in Höhe von ca.
1000 W/m2 den Erdboden erreicht) könnte es nicht mehr als
27200 lux haben, selbst an klaren Sonnentagen und Sonne genau von oben.
Was hab ich übersehen, wie erklären sich angebliche 100000 lux bei nur 1.3kW/m2 ? Oder sind die 100000 schlicht falsch ?
Wie ergäbe sich eine Umrechnung nach Normlicht C ? Die Empfindlichkeitskurve des Seonsrs ist bekannt, die der Sonne schwankt wohl mit der Helligkeit, so daß der Zusammenhang nicht mehr ganz linear ist, sondern steigend ?
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Manfred Winterhoff, reply-to invalid, use mawin at gmx dot net
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Zwischen mW und cd (1 Lux = 1 cd / m²) steht noch die Empfindlichkeit des Auges. Normlicht A mit 2856K hat sein Maximum aber weit außerhalb des sichtbaren Bereichs - im Gegensatz zur Sonne. Damit passt dann Dein Umrechnungsfaktor nicht.
Das Strahlungsäquivalent K verknüpft den Strahlungsfluß mit dem Lichtstrom. Dabei ist der Maximalwert für das Tagsehen 673 lm/W für monochromatische Strahlung von 555nm. Das Sonnenlichtspektrum entspricht weitgehend dem eines schwarzen Strahlers mit
5800K. Dieser hat ein Maximum bei 500nm, bei Betrachtung der Kurve fallen etwa 25% der Strahlung in den sichtbaren Bereich, der Faktor K ist gemittelt etwa 420lm/W. Die Beleuchtungsstärke E in Lux ist nun 1324W * 70%(Atmosphäre) * 25% * 420 lm/W ciao Bansuri von Roon
Das ist falsch, mit zusätzlichem Streulicht (weiße Wolken, schneebedeckte Berge oder weiße Wände) kann die Beleuchtungsstärke deutlich höher als die Beleuchtungsstärke aus der Direktstrahlung werden, und das wird bei PV-Anlagen durchaus auch beobachtet.
Modellbeispiel wäre die Beleuchtungsstärke am Boden eines mit Spiegel ausgekleideten quadratischen Schachts, der auf die Sonne ausgerichtet wird: Der wird von gleich fünf Sonnen beleuchtet.
"Ban" schrieb im Newsbeitrag news:i05tg2$3ak$ snipped-for-privacy@news.eternal-september.org...
Das Strahlungsäquivalent K verknüpft den Strahlungsfluß mit dem Lichtstrom.
Danke, das heisst, die bei der Photodiode angegebene Umrechnung auf Basis der Normlicht A Kurve ist falsch um von mW auf lm zu kommen ? Man müsste mit 4200 multiplizieren statt mit 200 ?
Wann gilt denn welche Kurve?
Die Sonne ist doch wohl ein schwarzer Strahler, also Normlicht A. Das auf die Erde fallende Licht ist aber durch das blau (pder rot) des Himmels verändert, Normlicht C ? Die Augenempfindlichkeit ist wieder eine andere, kein Normlicht
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sondern so was
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und lux rechnet man nach dem Sinneseindruck wie hell es ist, also Normlicht C * Augenempfindlichkeit ?
Wenn man hingegen die Erwärmung eines Objekts im Sonnenlicht (Solarpanel) messen will, nimmt man Normlicht C * Normlicht A weil die Oberflöäche wie ein schwarzer Strahler absorbiert ? (zugegeben, schwarznickel wäre mit blaustich, lasen wir das Detail mal weg)
Bei Normlicht A sollte der angegebene Faktor schon richtig sein. A bezieht sich auf Schwarzkörper 2856 K, also eine Farbtemperatur, welche viel IR (mW) und wenig Licht (lm) gibt, grob gesagt.
Die Photodiode zeigt sozusagen zuviel an. Hält man ein NIR Filter vor die Diode, zeigt sie fast noch gleich viel an wie vorher, obwohl gar kein (sichtbares) Licht mehr durchgeht. Der Faktor 200 wäre dann falsch, er müsste schlicht null sein.
Die Diode misst weder mW/Diode noch lm/diode, sondern eher die Anzahl Strahlungsquanten pro Sekunde innerhalb der Empfindlichkeit. Allein schon deshalb ist sie im Roten empfindlicher. Eigenabsorption von Si usw kommen hinzu. Für die Photometrie (lm) gibt es daher Dioden mit Blaufilter, die das wenigstens für die lm einigermassen geradebiegen (BPW21 usw). Die Empfindlichkeit dieser Dioden ist dann allerdings viel geringer, ein Faktor 5 oder so bei genanntem Normlicht A (Angabe ohne Gewähr, im Datenblatt von BPW20 (ohne Filter) und BPW21 stehen 33uA und 7uA bei irgend einer Normbeleuchtung).
Nein, die Spektralverteilung ist bei rund 6000K ganz anders, Wiensches Verschiebungsgesetz gibt die Zahlenwerte für das Maximum. Das Spektrum entspricht viel eher der Augenempfindlichkeit, daher liefert es viel mehr lm pro W, wie angegeben wurde.
Das Himmelsblau ist eine Rayleighstreuung eines geringen Anteils des Sonnenlichts an den Luftmolekülen. Es sollte die Farbtemperatur der direkten Sonnenstrahlen kaum beeinflussen. Die C Kurve, die so ungefähr erreicht wird, ist auf die höhere Temperatur des Strahlers zurückzuführen.
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Eher Sonnenspektrum mal Augenempfindlichkeit, resp. Integral über die Wellenlängen.
Die Wärmeleistung wäre dann ungefähr die eingestrahlte Intensität in der Gegend von max 1kW/m^2, mal Reflexions- und Streuverluste mal die Absorption von knapp 1. Was ich mir nicht erklären kann, ist, wieviel die Auskopplung an Strom wirklich ausmacht. Irgendwie wird ja so Energie und damit Wärme weggetragen, das können ja 15% oder so sein. Lässt man die Anschlüsse offen, wird die elektrische Leistung in der parasitären Diode der Zelle verheizt. Aber die Farbe der Zelle ändert sich doch dann nicht? Ab diesem Punkt komme ich dann nicht mehr mit, sorry.
Der ideale schwarze Körper absorbiert alles, also die vollständige eingestrahlte Leistung.
Anhand der Strahlung schwarzer Körper kannst Du ausrechnen, wieviel er selbst als schwarzer Strahler in Abhängigkeit seiner Temperatur wieder in Form von Strahlung abgibt. Für einen Satelliten mangels Konvektion relevant, für Solar-Warmwasser ist die Abstrahlung wohl eher vernachlässigbar, und bei der Solarzelle sollte man wohl auch besser auf gute Belüftung achten, wenn man länger Freude dran haben will.
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