Diameter buis voor thermosyfon

[Pietje]

Ik heb een buitendouche in elkaar geflanst van oude spullen, werkt bijna fantastisch! Het enige wat niet goed werkt is de snelheid van de thermosyfon.

Water wordt opgewarmd door 13mm tuinslang op een schuin stukje dak. Een buffervat zit ruim een meter hoger. Het water stroomt wel, maar veel te langzaam. Natuurlijk is 13mm klein, maar voor ik een andere buis ga kopen wil ik wel een idee hebben in welke orde de diameter moet liggen.

Iemand ervaring mee?

[ritsaert snijder]

Ik heb een vergelijkbaar experiment gedaan met een buitendouche. Met tyleenslang (dikkere diameter en ook zwart). Ik heb toen zelf een douchekop gemaakt met wat grotere gaten. Het bleef lastig om voldoende water te genereren.

Haal jij je water uit een regenvat?

[Paide]

Tekeningetje? Foto?

[Dutch John]

Diameter is uiteraard belangrijk. Maar ook een eventuele horizontale afstand, bochten, delta T. Heb je de slang in één stuk liggen (met veel horizontaal) of in harp?

Groet,
DJ

[Pieke]

Mijn zonnecollector met binnenmaat 12 mm ( vergelijkbaar met een tuinslang ) pruttelde als een koffiezetmachine een liter of 6 kokend water per uur.Wat is de kleur van de slang? Heb je de slang afgedekt met glas ( of low-budget >> plastic folie), lengte van de slang?Wat is de kleur van het dak? Allemaal factoren die de opbrengst beïnvloeden.

[JantjeV8]

Luchtbellen kunnen ook afremmen. Een automatisch ontluchtertje op de hoogste plek(ken) voorkomt dat.

[Pieke]

Pietje, is het niet makkelijker om de buffer te laden/vullen door de tuinslang op de kraan aan te sluiten?Kwestie van ff spelen met het debiet.

[Pietje]

Hier wat foto's:

P1310806.JPG

Het dak ligt zuidwest. De slang loopt gelijkmatig omhoog en is goed ontlucht bij het vullen. Het vat ligt een meter boven het hoogste punt van het dakje.

P1310810.JPG

De rode slang is de slang naar de douche. Daar hangt een sproeiertje op zijn kop met een Gardena kogelkraan. Het verval van 2 meter geeft voldoende druk en debiet om lekker de douchen!

De witte slang op het dak is een 13mm PE-slang, die deed helemaal niets... Toen een 10 meter groene tuinslang (13mm), en dat ging beter: alleen de stroomsnelheid is erg laag....
Op dit moment is de watertemp. 44 graden, dat is natuurlijk prima. Het vat zit kwart vol, en met deze temperaturen moet het vat makkelijk op temperatuur komen als het vat helemaal vol is.
Affijn, ik wil dus een andere slang gebruiken (en andere tankdoorvoeren), en wil een miskoop besparen door een verkeerde diameter te kopen. Ter overweging: een dikke slang stroomt natuurlijk beter, maar warmt traag op, een dunne slang is zo warm maar stroomt langzaam.

[Dutch John]

Bijna alles ligt horizontaal. Beter een harp maken waarbij de verticale snaren dunne slang mogen zijn en neem voor de horizontale delen een paar stukken met een grote diameter. Prulzooileverancier in Schijndel zal goedkope T-stukken hebben.

Groet,
DJ

[swake]

Dat is het inderdaad: thermosiphon = stijgen
Met deze opstelling kan er niet veel stijgen want bijna alles loopt horizontaal. Waar je naartoe wilt is een soort op de zijkant liggende ladder.

Wit werkt als een spiegel en kaatst de zon gewoon terug, brengt dus effectief niet veel op. Voor zwart gaan hier.

Diameter leiding -> Oppervlakte waar de zon op valt is belangrijk. Kies de diameter die een zo groot mogelijke oppervlakte toelaat.

44°C -> Let op voor de 'beestjes', laat het water geen dagen stagneren zonder eens naar 65°C te gaan.

[Pietje]

Het effect van thermosifon wordt het sterkst als de warmte zo laag mogelijk wordt opgewekt en zo lang mogelijk heet de mogelijkheid heeft te stijgen. De ladder / harp-vormen zijn niet goed voor een krachtige thermosifon. Wel voor snel en betrouwbaar opstarten.

Layout_solar_hot_water_system.JPG

("Layout solar hot water system" by Janhuisman42 - Eigen werk. Licensed under CC BY-SA 3.0 via Wikimedia Commons)
In dit schema kun je zien dat een langzame verwarming/hoogteverhouding er voor zorgt dat het effect sterk verminderd. Het opstarten is natuurlijk wel makkelijker. Maar als er eenmaal warm water in de stijgbuis zit, dan trekt de sifon enorm aan.

Mijn vraag gaat over de verhouding tussen sifonsterkte, leidingweerstand (en daarmee debiet), snelheid van opwarmen van water in de buis en eindtemperatuur. Oftewel, in welke orde moet de buisdiameter zitten. De thermosifonwerking is er nu, maar de leidingweerstand is zo hoog dat er amper debiet ontstaat.

Ik gooi de ton aan het eind van de avond leeg en vul de volgende ochtend weer met vers water. Eens in de week wat chloor er doorheen, dan vermoed ik de legionella wel buiten te houden. Voor de zomer een leuk speeltje, in de herfst gaat het hele zaakje weer van het dak.

[swake]

De diameter van de leiding moet niet groot zijn om thermosyphon te verkrijgen. Kijk naar gewone zonnecollectoren, Heb er gezien met 10mm ID en die staan niet eens verticaal maar op +/-45°. De bovenste en onderste 'collector' daartegen zijn van een veel grotere diameter, dit om zo weinig mogelijk weerstand te bieden aan het water.

Het water moet dus van beneden naar boven kunnen gaan in een zo vertikaal mogelijke weg. De leiding op jouw dak ligt horizontaal, de twee stukjes links en rechts aan de uiteinden die wel schuin naar boven gaan stellen niet veel voor tov de rest van het water en daarom komt het amper op gang.

Wat belangrijk is, is dat de aan de zon blootgestelde oppervlakte hoeveelheid aan 'verticale' leiding voldoende groot is voor het volume water dat je wilt verwarmen (zon geeft 1kWh/m² als mijn geheugen goed is, en met gewone zwarte leidingen in een perfecte omgeving (isolatie, winddicht, achter glas...) kan je een rendement halen van 50% hierop. Natuurlijk mag het water er verschillende keren doorstromen om warmer en warmer te worden.

Of dat nu met een dikke of dunne leiding is, speelt hier geen grote rol. Zonder extremen te gaan opzoeken zal bij een gelijkblijvende aan de zon blootgestelde oppervlakte het rendement redelijk gelijk zijn.

[Pietje]

Het water moet dus van beneden naar boven kunnen gaan in een zo vertikaal mogelijke weg.

Nee, het gaat niet om de hoek, maar om het hoogteverschil. Of je dat vertikaal doet of schuin doet aan het thermosifon effect niets af.

Of dat nu met een dikke of dunne leiding is, speelt hier geen grote rol.

Toch wel iets: een dunnere leiding heeft naar te transporteren liter water een veel grotere weerstand.

[Tim]

Hey,

De opwaartse stroming is volgens mij beperkt, voornamelijk doordat er niet meer drijvende kracht beschikbaar is dan het verschil in sm. Daarom denk ik dat de warmte overdracht van groter belang is dan de dikte van de buis.

Meer overdracht is sneller een hogere sm.

Tim

[Pietje]

Ik ben het met je eens dat een groter temperatuursverschil (= groter dichtheidsverschil) harder aan het water gaat trekken. Maar... als het water amper stroomt, dan wordt het temperatuursverschil vanzelf steeds groter. Met als plafond het verlies van warmte aan de lucht.

Zoals ik het zie levert het temperatuursverschil een zeker drukverschil, net zoals een pomp een drukverschil levert. Zet je een pomp op een klein leidinkje dan is het debiet tot de 3e macht kleiner. Dus een dikke leiding loont zeker. Maar als het weer te snel gaat, dan warmt het zaakje niet genoeg op...

Affijn, de conclusie begint wel te dagen; een te dikke leiding is minder erg dan een te dunne. En het wordt zaak om de leiding zodanig te isoleren dat de zon er nog bij kan, maar de warmte niet met convectie weer verdwijnt. En de buffer isoleren; gisternacht was er niets meer over van de 42 graden overdag. Vanmiddag dus heerlijk gedouched. Leuk speelgoed