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Hocheffizienter, einfacher Vakuumröhrenkollektor
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06.03.2018 15:48
Leyonardo 
Re: Hocheffizienter, einfacher Vakuumröhrenkollektor

Hallo Engelbert,

das Anemometer ist von Conrad, Typ PL-130AN.
Beim Messen vom Luftdurchsatz (CMM = qm/min) wurde der Bereich zwischen 0,500 bis 0,600qm/min vergessen (springt einfach drüber, vermutlich ein Programmierfehler). Ich habe es zurückgeschickt und bin mal gespannt auf die Reaktion von Conrad.

Von Conrad bin ich sowieso enttäuscht. Mein Solarmeter (PL-110SM) zeigt nix an, wenn ich mit einem starken LED-Strahler draufleuchte. Mein Selbstbausolarmeter (aus einer kleinen Solarzelle) zeigt aber einen plausiblen Wert an. Ich nehme an, im Conrad-Gerät wurde eine billige Photodiode mit kleinem Spektralfenster verbaut!
Na ja, beide Geräte gleiche Familie, gleicher Mist. Da es ja nur ums Hobby geht, wollte ich nicht so viel Geld ausgeben. Bin jetzt erst mal geheilt von Conrad.

Gruß
Herbert

06.03.2018 16:15
Leyonardo 
Re: Hocheffizienter, einfacher Vakuumröhrenkollektor

Nachtrag zum Kolletortest:
Es wurden zwei Radialgebläse (24V, 11,5W) für je zwei Vakuumröhren verwendet. Trotzdem ist die Leistung scheinbar zu gering. Es gelingt nicht, die Vakuumröhren wesentlich abzukühlen, obwohl diese Gebläse einen relativ hohen Druck erzeugen können.

Meine Vermutung liegt darin, dass die Luftführung (Kupferröhrchen, Umlenkung usw.) zuviel Widerstand erzeugt. Das ist aber erst mal ne Vermutung.

Bis dann
Herbert

07.03.2018 10:58
Engelbert 

Re: Hocheffizienter, einfacher Vakuumröhrenkollektor

Hallo Herbert,

ich habe deinen Versuch gelesen und hab möglicherweise eine Hinweis(Lösung) zu dem Problem Wärmeaustausch in der Röhre gefunden.

Erstmal ausholen:
http://www.luftkollektor-portal.de/vacuu...tkollektor.html
Hier ist der Aufbau der DK-Röhre als Schnitt zu sehen. Bildüberschrift Luftregister Edelstahl.
Und genau da ist der Unterschied zu deiner Konstruktion.
Edelstahl hat zu Kupfer einen schlechten spez. Wärmeleitwert.
Kupfer hat ein Lamda von 400 Edelstahl von 30 W/(m K)
Jeder kennt das Beispiel mit dem Schürrhakel für den Kamin.
In Edelstahl kann man diesen ohne Griff anfassen, in Stahl tut es schnell weh, wenn beide im Feuer liegen.

Das Edelstahlwellrohr leitet die kalte Luft bis in die Spitze der Röhre und von dort an wird es erwärmt.
Auch führen die das Wellrohr als U-Rohr durch die Röhre, also Vor-und Rücklauf. Was für mich keinen Sinn ergibt.
Ein Rohr bis in die Spitze und von dort aus offen zurück bis zum Verschluß, einen zwei Stützringe benötigt man noch.
So würde ich die Konstruktion aufbauen.

Was mich aber überrascht hat sind die technischen Daten des 16CPC Kollektor.
http://www.luftkollektor-portal.de/vacuu...lektor_cpc.html
hier auf Eigenschaften klicken.

Bruttofläche 3,87m² und nur 2kW pik ????
Das macht mal soeben nur 500W pro m². Wo soll der Vorteil dann sein.
Ich glaube Sandy oder Kaphorn sind nicht weit entfernt von dem Wert.
Ich muß mal die Werte von Grammar, oder eines Solarventi damit vergleichen.

Nun zurück zur Arbeit, man zwingt mich gegen Geld.
Einen schönen Arbeitstag
wünscht ENgelbert


Bin ich ölig, bin ich fröhlich.

07.03.2018 12:36
Leyonardo 
Re: Hocheffizienter, einfacher Vakuumröhrenkollektor

Hallo Engelbert,

eigentlich habe ich deinem Beitrag nix hinzuzufügen. Das seh ich alles genau so.

Den Aufbau der D&K-Röhren kannte ich schon, hab aber nicht weiter drüber nachgedacht. Du könntest sogar noch einen Schritt weiter gehen und statt Edelstahl ein Luftzuführungsrohr aus Glas nehmen (ca. 1W/mK, alles ein einheitliches Material :-)). Dann wäre es so, dass alle umströmten Oberflächen aus Glas wären (gleiche Wärmeleitfähigkeit, gleiche Wärmekapazität, gleiche Wärmeübergangszahl usw.). Man kann sich nun vorstellen, wenn das Glas des Absorberrohrs 200°C hat und das der Zuluftröhre 0° (weils draußen kalt ist) teilt sich die Temperatur nach der Größe der umströmten Flächen auf, weil ja beide Röhren umströmt werden. Es ist sogar so, dass die Zuluftröhre von innen und von außen umströmt wird und somit eigentlich sogar die Temperatur dominiert. Nur ein therm. Isolator als Zuluftrohr würde daran was ändern.

Und meine Idee, das Zuluftrohr größer zu machen, damit die Zuluft laminar ist und die Luft am Innenrohr der VR turbulent, hat einen Haken: die Luft ist ja dann auch auf der Oberfläche des Zuluftrohrs turbulent.

Übrigens wird die Zuluft im Zuluftrohr von Anfang an schon erwärmt. Wie stark, hängt von der Strömungsgeschwindigkeit ab. Das ist auch bei D&K so. Vielleicht wird bei denen Wellrohr verwendet, weil es mehr Wärmeübergang (aber auch mehr Stömungswiderstand) hat. Aber da kann ich nur spekulieren, einen Mehrwert sehe ich da noch nicht.

Bei D&K kannst du unter Downloads die Datenblätter der Luftröhren runterladen. Dort sind Wirkungsgrade von 67 bis 74% angegeben. Dann versteh ich nämlich auch nicht, warum ich so einen teuren Kollektor kaufen soll. Bei hoher Einstrahlung ist ein einfacher Kollektor überlegen und bei niedriger Einstrahlung bringt der Röhrenkollektor nicht die Temperatur die möglich wäre, weil es dieses Umlenkprinzip einfach nicht her gibt.

Ich glaube sogar, dass an einem sonnigen Tag die Kollektoren von Sandy und Kap Horn besser sind.

Aber ich bin immer noch davon überzeugt, dass Vaakuumisolierung prinzipiell insgesamt die besten Ergebnisse liefern könnte. Die ursprüngliche Idee des Threads einer, nur in einer Richtung durchströmten Vakuumröhre, hätte diese Nachteile nicht -> also airwasol kaufen und arm werden :-).

Im Moment denke ich daran, die Versuche erst mal stillzulegen und mich wieder meinen Flachkollektoren zuzuwenden.

Ausserdem muss ich jetzt auch wieder meine Brötchen für Sonntag morgen verdienen.

Bis dann
Herbert


PS: Engelbert, du willst doch auch eine größere Anlage bauen. Wie weit ist denn deine Planung?

07.03.2018 14:25
High5 

Re: Hocheffizienter, einfacher Vakuumröhrenkollektor

wollte schon sagen: welcome in the reality! Ihr seid aber schon weiter.
wenn schon denn schon:
wir lassen uns in China 3 Meter lange 8cm Innen dicke Röhren blasen, aber oben und unten offen. Isolierter Sammelkasten oben und unten. Einzelrohrwanddurchführung. Mit Venti oder nur Konvektion.
Erfinder Thomas

ein Wort zur diffusen Strahlung: Mein Dachkolli läuft: aussen 5, Einblasluft 26. Erst noch nicht konstant, jetzt (14Uhr 30) drückte die Sonne durch und der Venti läuft konstant.

07.03.2018 17:49
Leyonardo 
Re: Hocheffizienter, einfacher Vakuumröhrenkollektor

We are in reality!

Alles darf untersucht werden, aber die "Forschung" muss immer ergebnisoffen sein. Deswegen kommt auch nicht immer nur was positives raus.

Zu deiner Erfindung: vor zwei Wochen hätte ich noch gesagt "genial, schnell anmelden, bevor's ein anderer macht".
Inzwischen bin ich da ein bisschen weiter, aufgrund des intensiven Einsatzes grauer Zellen. Das Problem bei diesen beidseitig offenen doppelwandigen Glasröhren ist, dass sich das Innenrohr (da ist die Absorberschicht drauf) bei starker Einstrahlung um etwa 2mm/m gegenüber dem äußeren ausdehnt. Dabei entstehen so starke Spannungen im Glas, dass es vermutlich gerne mal in kleinere Teilchen zerspringt. Also würd ich sagen: Idee gut - Ausführung technisch sehr problematisch! Airwasol macht das besser (und teurer).

Aber Thomas, ansonsten ist das ja auch meine Idee, da ich das schon ähnlich auf der ersten Seite dieses Treads vorgeschlagen habe . Du kriegst dann höchstens die Hälfte der Lizenzeinnahmen. Und da wir's jetzt dummerweise beide veröffentlicht haben, wird's eh nix mit Patent.

Aber weist du was, das freut mich wirklich, dass dein Dachkolli bei dem Wetter schon verwertbare Wärme bringt. Das bestätigt, dass man sich weitere Gedanken drüber machen sollte, wie man das optimiert.

Bis dann
Herbert


PS: Es gibt tatsächlich noch einen chinesischen Hersteller, der beidseitig offene Vakuumröhren im Programm hat (Vision Solar in Haining -> http://www.visionswh.com/product_129_All...VacuumTube.html). Den hatte ich noch nicht angeschrieben. Allerdings wollen die mindestens 100 Stück von ihren Röhrchen verkaufen (2-5US$/St.)

07.03.2018 20:55
High5 

Re: Hocheffizienter, einfacher Vakuumröhrenkollektor

schon wieder vergessen gehabt, sorry.

Plagiator Thomas

08.03.2018 10:20
High5 

Re: Hocheffizienter, einfacher Vakuumröhrenkollektor

So. ab 8 Uhr 45 Kolli an. Ab 10 Uhr Dauerluft 31,5 Grad. Jetzt ist der Himmel aber schon wieder zu.

Herbert:Aber weist du was, das freut mich wirklich, dass dein Dachkolli bei dem Wetter schon verwertbare Wärme bringt. Das bestätigt, dass man sich weitere Gedanken drüber machen sollte, wie man das optimiert.


Mit das Wichtigste sind die Proportionen. Nicht nur von Einlass, Kanal, Kollektorfläche, Luftmenge, aber auch im Verhältnis zum Raum, etc pp. Mein Blechkasten liefert. Mir scheint, ab Mitte März ist die Sonne wieder hoch genug, dass er als Heizung gilt. In den Sonnenstunden. Bei einem Neubau würde ich auf jeden Fall ein komplettes Süddach als beglasten Blechkollektor ausführen. Steht darunter ein kompaktes, gut isoliertes Haus, mit einem Solarslab Boden (Beton mit Luftkanälen, die Wärme speichern), dann ......

08.03.2018 11:00
Leyonardo 
Re: Hocheffizienter, einfacher Vakuumröhrenkollektor

Anemometer-Trauerspiel: zweiter Akt, erste Scene.

Ich hatte ja mein Conrad-Anemometer (PL-133AN) zurückgeschickt, weil es bei der Luftmenge zwischen 0,5-0,6qm/min einfach einen Sprung machte.

Nach drei Tagen ist schon ein neues da! Und ich bin begeistert!
Leute kauft unbedingt dieses Anemometer. Es macht aus jedem popeligen Rohrlüfterchen ein Sturmaggregat!

Beim ersten Versuch an einem mittelgroßen Lüfter zeigte es mir über 50000qm/min an. Ein Glück dass ich mich gut festgehalten hatte, ich wäre sonst wahrscheinlich einfach weggeblasen worden! Man kann also sagen, das Messgerät ist zehntausendfach besser als das erste fehlerhafte von Conrad.
Schon bei der winzigsten Luftbewegung springt die Anzeige von "0.000" auf "133.3", dann auf 333.3", "533.2", "733,2" ... usw. Also absolut nachvollziehbare Schritte.
Ein schönes Beispiel dafür, wie man jetzt sogar schon Vorschulkinder ohne Wissen in Mathematik für die Programmierung eines Messgerätes einsetzen kann.

Hat jemand dieses "Ding" im Einsatz und kann dazu was sagen? Da Conrad sich vermutlich wieder weigert, das Teil zurückzunehmen, werde ich es halt ein zweites Mal zurückschicken und gespannt auf den dritten Akt des Trauerspiels warten.

Gruß
Herbert

08.03.2018 12:29
Leyonardo 
Re: Hocheffizienter, einfacher Vakuumröhrenkollektor

OK, wer Bedienungsanleitungen lesen kann ist klar im Vorteil. Ich muss meinen letzten Beitrag revidieren.

In Erwartungshaltung, dass der vorherige Fehler wieder auftritt, sich dann aber ganz komische Messwerte zeigten, habe ich vergessen, dass ja eine Fläche für die Berechnung des Luftstromes spezifiziert sein muss. Diese Fläche war gigantisch hoch angegeben, es ist möglich als Messfläche 999.9qm anzugeben (wozu braucht man so was?).
Trotzdem: man sollte seinem Ärger halt nicht zu schnell Luft machen (immer erst mal überprüfen).

Der aktive Flügeldurchmeser liegt bei 7cm. Das als Fläche berechnet, ergibt 0,003848qm. Da die Auflösung der Flächeneingabe 0,001qm beträgt, muss ich 0,004 eingeben und erhalte dadurch aber schon einen Rechenfehler.

Zumindest wird bei diesem Anemometer nun der Bereich zwischen 0,5 bis 0,6 m3/min nicht mehr ausgelassen. Trotzdem traue ich den Rechenkünsten der Programmierer überhaut nicht mehr (siehe obiger Beitrag).

Gruß
Herbert

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