zelfbouw doorstroom verwarmer tapwater

verwarming, isolatie, huiselijk energieverbruik

Moderator: Moderators

ruurd
Berichten: 7
Lid geworden op: 14 jan 2011, 01:25

zelfbouw doorstroom verwarmer tapwater

Bericht door ruurd » 29 dec 2015, 23:08

Wil graag in mijn tuinhuis mijn handen wassen met warm water. Nu heb ik de volgende opties: Een propaangeiser of electrisch.
Ik heb 12 volt pv tot mijn beschikking. 600 Wp en 12V 400 Ah accu pakket.
Als doorstroom verwarmer zit ik te denken om "gewoon" 12 volt op de koudwaterleiding te zetten als ik warm water nodig ben.
Na wat googelen en berekenen zou ik een 8 meter koperbuis van 12mm moeten hebben om hier 3,5 kw electrisch vermogen in kwijt te kunnen bij 12 Volt en 291 Amp.

Nu heb ik nog wat hulp nodig met het berekken van hoe warm het tapwater kan worden en/of de lengte van de buis langer moet/ kan ivb met de best wel hoge amperes.


Ik ben werkzaam in de scheepsinstallatie's dus laagspanning en hoge amperes zijn mij niet onbekend :-D

Joepie
Berichten: 499
Lid geworden op: 13 mar 2015, 23:17

Re: zelfbouw doorstroom verwarmer tapwater

Bericht door Joepie » 29 dec 2015, 23:38

Ik doe een poging:

De inhoud van de buis kan je uitrekenen met formule V = Pi * r kwadraat * hoogte.
8 meter buis van 12 mm heeft dus een inhoud van 0,9 liter.
Als deze een hoge temperatuur heeft, zeg 80 graden, dan kan je met dit volume al aardig goed je handen wassen (met een mengkraan ertussen). Om 1 liter 1 graad te laten stijgen heb je 1,16 Wh nodig. Een buffer van 0,9 liter van 18 naar 80 graden brengen vergt (80-18)*1,16*0,9 = 65Wh = 0.065 kWh.

Waarom niet een omvormer naar 230V en daarmee een klein boilertje voeden?
Je gaat de koperen buis gebruiken als thermisch element. Hoe kan je de betreffende buis elektrisch isoleren van de andere onderdelen?

Edit: aangepast na Pieke (1,6Wh -->1,16 Wh)
Laatst gewijzigd door Joepie op 30 dec 2015, 10:21, 1 keer totaal gewijzigd.
"You can educate a fool, but you cannot make him think” (Talmud)

ruurd
Berichten: 7
Lid geworden op: 14 jan 2011, 01:25

Re: zelfbouw doorstroom verwarmer tapwater

Bericht door ruurd » 30 dec 2015, 00:03

Om de buis electrisch te isoleren heb ik het volgend bedacht. De "min" van het accupakket is geaard, dus als ik de min vlak onder de kraan plaats hoef ik niet bang te zijn voor electrokutie, de "plus" zijde van de buis is slang gekoppelt aan de waterpomp, die via een slang het water pompt uit de regenton, hier is dus geen verbinding met de aarde. Mocht die er wel zijn op de een of andere manier spreken we nog steeds over 12 volt en daar blijf je niet aan plakken :D

Een boiler over een omvormer vindt ik geen optie , zware omvormer is er wel, maar die gebruik ik alleen als ik op de tuin ben.Om een boiler te voeden zou deze continu aan moeten staan en dat vindt ik zonde. Handen wassen is mischien maar 1 á 2 keer in de week.
Zou ik aan die 3,5 KW genoeg hebben om ong. 2 liter minuut te tappen op ong. 40 graden of kan ik met minder vermogen toe ? Dit heb ik natuurlijk en vooral mijn accu pakketje het liefst :fff

ruurd
Berichten: 7
Lid geworden op: 14 jan 2011, 01:25

Re: zelfbouw doorstroom verwarmer tapwater

Bericht door ruurd » 30 dec 2015, 00:18

De 12 volt aansturen gaat via een zwaar relais, in de stuurstroom neem ik een max.thermostaat op. Mocht ik vergeten de 12 volt uit te schakelen, is de verwarming op max. temperatuur beveiligt en kost het geen onnodig stroom uit de accu's, ook is een overdruk ventiel nog een optie.
Het accu pakket word nog beveiligt met een onderspannings bewaking.

Joepie
Berichten: 499
Lid geworden op: 13 mar 2015, 23:17

Re: zelfbouw doorstroom verwarmer tapwater

Bericht door Joepie » 30 dec 2015, 01:27

ruurd schreef: Zou ik aan die 3,5 KW genoeg hebben om ong. 2 liter minuut te tappen op ong. 40 graden of kan ik met minder vermogen toe ? Dit heb ik natuurlijk en vooral mijn accu pakketje het liefst :fff
Uitgangspunten:
3500 W = 3500 J/s
c: 4,2 J per gram per graad
m: 2000 gram
delta T: van 18 naar 40 = 22

E = c x m x delta T.
E = 4,2 x 2000 x 22
E = 184 800J

Benodigde tijd: 184 800/3500 = 52,8 s

Het is al laat, en er zitten wat biertjes in, dus misschien redeneer ik niet helemaal juist, maar volgens mij kom je met het debiet van 2 liter per minuut op 40 graden dus net uit met je 3500W.
Omdat je de volledige buis nodig hebt voor de verwarming, zal je 1 volledig buisvolume weg moeten spoelen alvorens effectief tot de gewenste 40 graden wordt verwarmd.
"You can educate a fool, but you cannot make him think” (Talmud)

ruurd
Berichten: 7
Lid geworden op: 14 jan 2011, 01:25

Re: zelfbouw doorstroom verwarmer tapwater

Bericht door ruurd » 30 dec 2015, 01:51

Hmm, alles eens na gerekend en zou niet 8 meter buis, maar 80 meter buis moeten hebben :oops: Dus dan maar optie 1, de propaangeiser.

Buis weerstand per meter is: (6*6*3,14)-(5*5*3,14)=113,04-78,5=34,54 mm2 => 0,0175/34,54=0,000507 ohm/meter.

3500Watt/12Volt=291,66Amp.

Benodigde weerstand is dan 12V/291,66Amp.= 0,0411 Ohm

benodigde lengte buis is dan 0,0411/0,000507= 81,065 Meter

Leuk maar niet echt haalbaar, alleen al de koper kosten pff...

ruurd
Berichten: 7
Lid geworden op: 14 jan 2011, 01:25

Re: zelfbouw doorstroom verwarmer tapwater

Bericht door ruurd » 30 dec 2015, 02:15

Whaha, nog ff door gerekend zou ik dat bouwen met 8 meter buis dan had ik er op 12 volt 35,5 Kw in gepropt , denk wel dat ik dan warm water heb hihihi :fff

Gebruikersavatar
Pieke
Berichten: 769
Lid geworden op: 15 nov 2012, 18:10
Locatie: zuidelijke appendix

Re: zelfbouw doorstroom verwarmer tapwater

Bericht door Pieke » 30 dec 2015, 04:32

Joepie schreef: Om 1 liter 1 graad te laten stijgen heb je 1,6 Wh nodig.
Joep, ik reken altijd met 1.16 Wh.
@ Ts >>> viewtopic.php?f=13&t=5138 Dan ben je al halverwege. Ik weet niet exact de juiste maat van de wartel, maar hij is aan te sluiten op zo'n flexibele slang waarmee ze ook de kraan van een wasbak monteren.
De pen is machtiger dan het zwaard.
Eén foto zegt meer dat 1000 woorden.
Lach 'ns naar het vogeltje.

Joepie
Berichten: 499
Lid geworden op: 13 mar 2015, 23:17

Re: zelfbouw doorstroom verwarmer tapwater

Bericht door Joepie » 30 dec 2015, 10:27

Pieke schreef:
Joepie schreef: Om 1 liter 1 graad te laten stijgen heb je 1,6 Wh nodig.
Joep, ik reken altijd met 1.16 Wh.
Terecht. Want dat is ook de goede waarde. Ik heb het in de berekening hierboven aangepast. De andere berekening gaat in Joules, volgens mij is dat wel goed gegaan.
Pieke schreef: @ Ts >>> viewtopic.php?f=13&t=5138 Dan ben je al halverwege. Ik weet niet exact de juiste maat van de wartel, maar hij is aan te sluiten op zo'n flexibele slang waarmee ze ook de kraan van een wasbak monteren.
TS rekende net uit dat hij een factor 10 lengte meer nodig heeft: 80 meter (!) ipv 8 meter.
ruurd schreef:Whaha, nog ff door gerekend zou ik dat bouwen met 8 meter buis dan had ik er op 12 volt 35,5 Kw in gepropt , denk wel dat ik dan warm water heb hihihi :fff
En een uitgeputte accu?
Laatst gewijzigd door Joepie op 30 dec 2015, 10:53, 2 keer totaal gewijzigd.
"You can educate a fool, but you cannot make him think” (Talmud)

Gebruikersavatar
kockie
Site Admin
Berichten: 8040
Lid geworden op: 28 jan 2006, 17:42
Locatie: Zeddam
Contacteer:

Re: zelfbouw doorstroom verwarmer tapwater

Bericht door kockie » 30 dec 2015, 10:39

Dan komt de wet van Peukert wel om de hoek kijken.


Bij 35kW bijna 3000 Ampère.... Dat houdt geen accu vol...
Mensen zeggen wel eens dat ik troep verzamel; ik noem mezelf liever een industrieel-amateur-archeoloog die probeert waardevolle artefacten te behouden.

Joepie
Berichten: 499
Lid geworden op: 13 mar 2015, 23:17

Re: zelfbouw doorstroom verwarmer tapwater

Bericht door Joepie » 30 dec 2015, 10:54

Nog even meedenkend: Met je 400Ah op 12 Volt heb je best wat vermogen in handen, maar wat je nekt is de tijd die nodig is om het water te verwarmen. Als je nu een oude zonnecollector op de kop zou kunnen tikken en een vaatje. In het vaatje leg je de koperen buis die Pieke voorstelt als warmtewisselaar voor de collector. Koud water ingang onder, warm water uitgang boven. Met een 12 V pomp kan je het systeem laten rondpompen en de warmte uit de collector opslaan in het vaatje. Dan heb je niet het hele jaar door warm water, maar toch zeker in behoorlijk wat maanden wel. Met een 12V verwarmingselement (140W) en een thermostaat kan je bijverwarmen.

Drukverschillen in de waterleiding kan je voorkomen door de opstelling redelijk open te maken. Misschien als opslagvat zo'n ouderwetse stortbak van een toilet. Met een vlotter blijft het peil op peil. Laagje isolatie erom.

Pompje: https://www.conrad.nl/nl/universele-pom ... 24413.html

Eenvoudige elektrische 12V verwarming: http://www.aliexpress.com/item-img/Hot- ... 23594.html

En als je er toch geen moeite mee hebt om de hele boel onder de spanning te zetten, wat doet gietijzer dan als verwarmingselement? :D

http://www.marktplaats.nl/a/doe-het-zel ... ousPage=lr
"You can educate a fool, but you cannot make him think” (Talmud)

ruurd
Berichten: 7
Lid geworden op: 14 jan 2011, 01:25

Re: zelfbouw doorstroom verwarmer tapwater

Bericht door ruurd » 30 dec 2015, 11:44

De 80 meter koperbuis is wat dit idee eigenlijk de das omdoet. 80 meter buis van 12 mm zou rond de 400 euro gaan kosten, plus dat ik hem dan moet vouwen tegen een wand en dan erg veel ruimte kwijt ben. Prakties niet onmogelijk maar wel lastig.

Plus het feit dat ik een propaangeiser heb liggen maakt de keuze niet erg moeilijk.
Het idee van een collector ban ik nog niet helemaal uit omdat er een aquaponics set up komt en wat extra warmte, vooral in voor en na seizoen altijd welkom is.

Het gaat trouwens om een tuinhuis/scheur op een volkstuinen complex waar ik geen water , gas of electra heb en alles wat ik nodig ben zelf moet opwekken :)
Is het nodig ? nee, maar omdat het kan en ik vanuit mijn werk vaak aan afgeschreven matriaal kan komen is het wel een erg leuke hobby :D

Gebruikersavatar
kockie
Site Admin
Berichten: 8040
Lid geworden op: 28 jan 2006, 17:42
Locatie: Zeddam
Contacteer:

Re: zelfbouw doorstroom verwarmer tapwater

Bericht door kockie » 30 dec 2015, 12:14

400 AH bij 12 volt is 4,8 kWh... Peukert en te grote ontlading nog niet meegerekend.
Mensen zeggen wel eens dat ik troep verzamel; ik noem mezelf liever een industrieel-amateur-archeoloog die probeert waardevolle artefacten te behouden.

Joepie
Berichten: 499
Lid geworden op: 13 mar 2015, 23:17

Re: zelfbouw doorstroom verwarmer tapwater

Bericht door Joepie » 30 dec 2015, 13:40

kockie schreef:400 AH bij 12 volt is 4,8 kWh... Peukert en te grote ontlading nog niet meegerekend.
Ja, klein vaatje dus. Of toch de zelfbouw zonneboiler overwegen.
"You can educate a fool, but you cannot make him think” (Talmud)


Plaats reactie