theoretische benadering van het "vogelverwarmingproblee

[ludo]

Hoi, tja wij belgen mogen dan wel "dom" zijn maar qua taalgebruik.... hahaha (daarom winnen we ook altijd bij 10 voor taal)

Blijkbaar is dat warmteverschil in de tank belangrijk ?

Kan iemand mij vertellen waar ik het koude water moet laten binnenkomen in mijn zonnecollector (ik gok zelf op bovenaan)

en waar ik het moet binnen laten komen in mijn "mazouttank" ik veronderstel ook bovenaan om daar de warmste concentratie te krijgen ?

of ben ik fout ?

Ludo

[chathanky]

[John Doh]

Hoi, tja wij belgen mogen dan wel "dom" zijn maar qua taalgebruik.... hahaha

Dat zul je mij niet horen zeggen. Anders, dat wel.

Blijkbaar is dat warmteverschil in de tank belangrijk ?

Ja, tenminste als je de opslagcapaciteit wilt maximaliseren.

Kan iemand mij vertellen waar ik het koude water moet laten binnenkomen in mijn zonnecollector (ik gok zelf op bovenaan)

Nee, onderaan. Dat sluit aan op de natuurlijke richting: water dat wordt opgewarmd, wil omhoog.

en waar ik het moet binnen laten komen in mijn "mazouttank" ik veronderstel ook bovenaan om daar de warmste concentratie te krijgen ?

Inderdaad. Je wilt het warme water graag bovenin houden.

[kockie]

Kan iemand mij vertellen waar ik het koude water moet laten binnenkomen in mijn zonnecollector (ik gok zelf op bovenaan)

Nee, onderaan. Dat sluit aan op de natuurlijke richting: water dat wordt opgewarmd, wil omhoog.

Ik heb in een duits "zonnecollectorboek" eens gelezen dat het beter is om het koude water juist bovenin de collector binnen te laten komen. Hiermee zouden de convectieverliezen in de collector verminderen doordat je een omgekeerde temperatuursgradient binnen de collector krijgt, waardoor er minder stroming van lucht binnen de collector is. Helaas heb ik het boek uitgeleend (al anderhalf jaar of zo) en kan ik nu het bijbehorende plaatje hier niet posten.

Deze oplossing werkt natuurlijk niet bij een thermosiphon systeem

[John Doh]

Ik heb in een duits "zonnecollectorboek" eens gelezen dat het beter is om het koude water juist bovenin de collector binnen te laten komen. Hiermee zouden de convectieverliezen in de collector verminderen doordat je een omgekeerde temperatuursgradient binnen de collector krijgt, waardoor er minder stroming van lucht binnen de collector is.

Interessant is dat! Ik ben zo gewend aan "warm boven", dat mij dit automatisch het goede antwoord leek.

Als ik er nogeens over nadenk, dan kom ik tot de conclusie dat het in dit geval beiden mogelijk is, doordat je met een pomp de "opwaartse druk" van het warme water makkelijk kunt overbruggen.

Eigenlijk verwacht je precies hetzelfde temperatuurprofiel, maar dan omgekeerd: de collector wordt bovenaan koud en onderaan warm. Maar: vlak boven de collectorplaat zal lucht worden opgewarmd, die ook weer naar boven wil. Ik denk daarom dat de luchtlaag boven de collectorplaat van beneden tot boven warmer zal zijn dan bij de andere aansluitwijze, waar de warme prop lucht zich vooral bovenin zal verzamelen. Hetzelfde zal gelden voor de afdekkende glasplaat. Ook geeft verwarming onderaan meer aanleiding tot stromende lucht, waardoor de warmte-overdracht naar de glasplaat beter wordt. Ik verwacht daarom dat de verliezen mogelijk iets hoger zullen uitpakken. Dat effect wordt groter naarmate de delta-T over de collector groter is.

Zou de lucht boven de collectorplaat niet kunnen bewegen, of er gewoon niet zijn (bij een vacuumcollector) dan maakt de stromingsrichting niks uit.

[ludo]

Ik zal eens een theorietje "placeren"

De zonnecollector zal bijna vertikaal komen te staan gezien de hoek met de zon in de winter.

Als ik wil dat de collector helemaal gevuld is en ik niet met luchtbellen en zo zit, denk ik dat ik best het water onderaan laat binnenkomen, dan gaat dat zoetjes stijgen en de volledige collector vullen, ik werk immers met een open circuit om een drukvat uit te sparen en de collector zal dan vermoedelijk leeglopen als de pomp niet draait.

Het warme water kan ik dan misschien inderdaad het beste bovenaan in mijn tank laten lopen zodat ik daar een opeenhoping krijg van het warmste water.

Ik veronderstel dat ik dan ook weer bovenaan moet aftappen voor mijn radiator want ik wil immers met het warmste water verwarmen.

Klopt dit of zijn het hersenspinsels ?

Groeten

Ludo

[John Doh]

Het warme water kan ik dan misschien inderdaad het beste bovenaan in mijn tank laten lopen zodat ik daar een opeenhoping krijg van het warmste water.

Ik veronderstel dat ik dan ook weer bovenaan moet aftappen voor mijn radiator want ik wil immers met het warmste water verwarmen.

Klopt dit of zijn het hersenspinsels ?

Klopt als een bus. Je hebt dan een klassiek laad / ontlaadsysteem gebouwd.

[ludo]

jammer dat het al uitgevonden is
anders had ik een patent kunnen nemen

Ludo

[chathanky]

Ik had er nog niet zoveel tijd voor gehad om de alternatieve methode van de aansluitingen te beredeneren. Niet om vervelend te doen of een welles nietes discussie.
Eigenwijs is wel om een beproeft gebruik van een boiler om te draaien.
Waarom zou dit normaal niet toe gepast worden is de grootste vraag, zouden fabrikanten en bedenkers van het concept een verkeerde denkwijze gehad hebben?

Zelf denk ik van niet. de koudste plek in een boiler is de bodem van de boiler. retourwater wat op gewarmd moet worden is het meest gedient bij een lage aanvangstemperatuur. door op traditionele wijze boven de aanvoer van warm water te plaatsen vindt de uitwisseling van warmte plaats tot onder de boiler. (dit is immers het koudste punt)
Anders om is de temperatuur boven al wat warmer. als van daar uit de collector gevoed moet worden is dit water al wat warmer en heeft het bij koudere dagen weinig profijt van de hogere instroom temperatuur. als de collector 40 graden is op een zonnige winterdag is het juist van belang dat er aanvoer is van water wat het liefst zo koud mogelijk is. die vind je niet halverwegen de boiler maar zit onder in. (bv. onderin de boiler is het 20 graden halverwegen 40 graden boven in 80) Dit zal niet de werkelijke temperatuursverloop zijn maar geeft wel een idee met wat voor temperatuur water je de collector stuurt.

Kort samen gevat: de gemiddelde temperatuur van de collector is hoger als deze gevoed wordt van af halverwegen het vat en heeft zeker met mindere dagen een slechter rendement dan een collector die vanuit het laagste punt gevoed wordt.

Ten tweede heeft het ook nog invloed op de pompkosten. deze moet een geforceerde kracht uitoefenen om tegen de natuurlijke stroom het water te transporteren naar de collector. Pompkosten zijn ook hoger.

De andere visie wil ik ook wel graag eens lezen waarom de omgekeerde versie rendabeler zou zijn.

Ik denk niet dat de heren ontwikkelaars hierin fout hebben gezeten.

[ludo]

lap daar gaat mijn patent

[John Doh]

Kort samen gevat: de gemiddelde temperatuur van de collector is hoger als deze gevoed wordt van af halverwegen het vat en heeft zeker met mindere dagen een slechter rendement dan een collector die vanuit het laagste punt gevoed wordt.

...

De andere visie wil ik ook wel graag eens lezen waarom de omgekeerde versie rendabeler zou zijn.

Ik denk niet dat de heren ontwikkelaars hierin fout hebben gezeten.

Ik begrijp helaas jouw uiteenzetting niet. Kan het zijn dat je aan een systeem met warmtewisselaar om of in de boiler denkt? Ludo wil de boel rechtstreeks op elkaar aansluiten.

[chathanky]

halverwegen de boiler is (als je de temperatuursverloop lineair stelt) de helft van je maximale temperatuur.
Als de collector niet warmer wordt dan 30 graden zal de boiler niet bijverwarmd worden omdat de aanvoer naar de collector al 30 graden is.

Onderin de boiler is het water kouder en zal dan wel het onderste deel gaan aanwarmen.
De afgegeven warmte zal ook door de natuurlijke stroming (als je onder in aanvoert vanaf de collector) naar boven stromen precies met de stromingsrichting van het verwarmingsspiraal.

Kortom een onrendabele uitvoering zo mijn inziens.

Zoals de plaatjes die ik eerder geplaatst hebt is de normale manier van aansluiten en zo ook het meest effici?nte.

Dit was meer bedoelt voor de stelling dat een boiler ook omgekeerd aangesloten kan worden.

Rechtstreeks op de radiator kom je weer met andere dingen om rekening mee te houden. Het is niet louter aansluiten en gaan met die....
Je zal er een goede regeling op moeten zetten (denk aan aansturing en beveiligen) en hydraulisch moet het ook kloppen.

[chathanky]

Mischien is dit wel wat om een indruk te krijgen van de werking als je wat verandert aan het systeem.

[John Doh]

Ik denk dat je probeert duidelijk te maken waarom de wijze van aansluiten, zoals voorgesteld door Ludo, niet optimaal zou zijn.

Maar volgens mij vat jij zijn voorstel anders op dan ik. Volgens mij is Ludo dit van plan:

Water (koud) wordt van onder uit de tank de collector in gepompt. Als het (opgewarmd) weer uit de collector stroomt, wordt het bovenin de tank teruggelaten. Er ontstaat een warme prop bovenin de tank. De dikte van de warme laag zal groeien naarmate de zon langer schijnt. De buffer wordt geladen.

Bij het ontladen van de buffer wordt het water in omgekeerde richting gepompt. Water boven uit de tank (warm) wordt naar de radiator gevoerd, de retour (afgekoeld) komt onder in de tank. Naar mate het ontladen langer duurt, wordt de warme laag dunner. Als de laad- en ontlaadstromen netjes genoeg in het vat worden gevoerd (niet te wild) blijft de gelaagdheid keurig intact.

De laadstroom moet worden afgestemd op de hoeveelheid warmte die gebufferd moet worden. Stel dat je 800 l van 30?C kunt maken, dan past dat in het vat, maar als het meer dan 1000 l wordt "slaat de buffer door" en gaat vervolgens weer water van 30?C naar de collector toe. In dat geval was het beter geweest om de flow iets te knijpen, zodat precies de hoeveelheid warmer water (40?C?) wordt gemaakt die wel nog in de buffer past. Het instellen van de juiste flow is lastig, omdat je vooraf nooit precies weet hoe hard en hoe lang de zon nog zal schijnen.

De gebruikelijke wijze van aansluiten en bedrijven van zonnecollectorsystemen is wezenlijk anders. Men gebruikt dan meestal een veel grotere flow over de collector, met daardoor een lage delta-T. Daardoor wordt het hele doorstroomde deel van het opslagvat opgewarmd, maar dan een klein beetje. Gedurende de dag wordt de inhoud van het vat meerdere malen door de collector gevoerd, zodat het vat in zijn geheel wordt opgewarmd. Kan ook.

Maar in het geval van Ludo zou dat kunnen betekenen: veel water van waardeloze temperatuur (nauwelijks opgewarmd). Dan toch liever wat minder water met bruikbare temperatuur. Dus vandaar dat ik denk dat hij de juiste keuze heeft gemaakt, ofschoon de regelbaarheid inderdaad een probleem kan zijn.

[chathanky]

Als je het linkje bekijkt kun je dit simuleren en zo zien wat rendabel is.
Ook de verhouding van het vat en de opbrengst van de collector moet kloppen. als je een te grote boiler op een kleine collector zet zal het vat juist in de koude dagen nooit op temperatuur komen.

Je beperking is de opbrengst van je collector en dit werkt tegen gesteld met waar het voor dit geval bestemd is. warmte heb je juist nodig voor de dagen dat de opbrengst zeer beperkt of nihil is. Een grote buffer werkt in dat geval zeker niet mee.

De oplossing is te zorgen dat de collector groot genoeg is en de buffer niet te groot.

In de overgangszeizoenen en met zonnige winterdagen zal het schelen maar zonder hulpbronnen ga je het niet redden.