datagott > wetenschap

Rolf (01.09.2004, 10:15)
Hallo Mensen

Van de week zat ik op een feestje en kwam de volgende vraag na boven.

Een vriend heeft een zwembad en wil dit verwarmen met een zonne-collector
voor water.

Hierbij onstond de discussie moet dit water snel ( en dus vaak ) door de
collector stromen, of langzaam ( maar wordt warmer )?

Groep 1 dacht aan snel stromend water wat misschien 0.5 graad verhoogt maar
b.v 80 per uur door de collector stroomt en dan het zwembad in .

Groep 2 wilde het water langzaam laten verwarmen misschien 20 graden maar
water ververst 1 maal per uur.

Wie heeft er ervaring mee of kan dit door berekening laten zien?

Het is natuurlijk jammer dat we nog geen collector hebben om het uit te
testen

Rolf
Paul Wezenberg (01.09.2004, 10:26)
Rolf wrote:
> Hallo Mensen
> Van de week zat ik op een feestje en kwam de volgende vraag na boven.
> Een vriend heeft een zwembad en wil dit verwarmen met een zonne-
> collector voor water.
> Hierbij onstond de discussie moet dit water snel ( en dus vaak ) door
> de collector stromen, of langzaam ( maar wordt warmer )?
> Groep 1 dacht aan snel stromend water wat misschien 0.5 graad
> verhoogt maar b.v 80 per uur door de collector stroomt en dan het
> zwembad in .
> Groep 2 wilde het water langzaam laten verwarmen misschien 20 graden
> maar water ververst 1 maal per uur.


Ik zou kiezen voor een temperatuur waarbij legionella het loodje legt, een
flink hogere temperatuur dus.

Groet, Paul.
Godfried (01.09.2004, 15:38)
Paul Wezenberg wrote:

> Rolf wrote:
>> Hierbij onstond de discussie moet dit water snel ( en dus vaak ) door
>> de collector stromen, of langzaam ( maar wordt warmer )?
>> Groep 1 dacht aan snel stromend water wat misschien 0.5 graad
>> verhoogt maar b.v 80 per uur door de collector stroomt en dan het
>> zwembad in .


>> Groep 2 wilde het water langzaam laten verwarmen misschien 20 graden
>> maar water ververst 1 maal per uur.


> Ik zou kiezen voor een temperatuur waarbij legionella het loodje legt, een
> flink hogere temperatuur dus.


Daarvoor heb je al chloor. Als je een beetje verwarmt groeit de legionella
sowieso nauwelijks. Overigens zijn er nog wel meer bacterien dan
legionella. De kans op legionella ziekte door gechloreerd zwembadwater ligt
een stuk lager dan bv. bij een douche. Je moet nl. een aerosol krijgen met
de levende beestjes erin.

E.
Eilko (01.09.2004, 16:22)
Paul Wezenberg wrote:

> Rolf wrote:
> Ik zou kiezen voor een temperatuur waarbij legionella het loodje legt, een
> flink hogere temperatuur dus.


Dom antwoord, want daar ging de vraag niet over.

Dan kun je net zo goed zeggen dat hij beter voor jenever
kan kiezen in plaats van water. Want dat werd ook niet
gevraagd.

/Eilko.
Eilko (01.09.2004, 16:45)
Rolf wrote:

[..]
> Groep 1 dacht aan snel stromend water wat misschien 0.5 graad verhoogt maar
> b.v 80 per uur door de collector stroomt en dan het zwembad in .
> Groep 2 wilde het water langzaam laten verwarmen misschien 20 graden maar
> water ververst 1 maal per uur.
> Wie heeft er ervaring mee of kan dit door berekening laten zien?
> Het is natuurlijk jammer dat we nog geen collector hebben om het uit te
> testen


Je kunt een soort van eindige-elementen-methode uitwerken in een
computerprogramma. En dan maar met de parameters spelen.
Er zitten een paar hard-gecodeerde parameters in het programma.
Geen idee of ze de goede orde van grootte hebben, gebruik dit
met gezond verstand.

Aannames:
- In de zonnecollector is de aanvoer van warmte(energie) constant,
de afvoer van warmte-energie in de vorm van verliezen naar de
omgeving is recht evenredig met het temperatuursverschil met die
omgeving.

- In het zwembad is de afvoer van warmte(energie) recht evenredig
met het temperatuursverschil met de omgeving.

- Per seconde wordt x liter water tussen zwembad en collector
uitgewisseld. Dit gebeurt "ineens".

- De temperatuur van het zwembadwater is overal hetzelfde.
En in de collector ook. (Het mengt ideaal)

In de collector zit c liter water.
In het zwembad zit z liter water.
Temperatuur van het collectorwater is tc.
Temperatuur van het zwembadwater is tz.
Nieuwe temperatuur van het collectorwater is ntc.
Nieuwe temperatuur van het zwembadwater is ntz.
Omgevingstemperatuur = tenv.

/* Init */
c = 10 (liter)
z = 10000 (liter)
tenv = 20 (graden celcius)
tc = tenv (graden celcius)
tz = tenv (graden celcius)
x = 1 (liter per seconde)

while (sint juttemis)
{
/* Eerst een seconde warmte-aan-en-afvoer verwerken */

/* Eerst de zonnecollector */
tc = tc + 0.01 /* aanvoer zonnewarmte */
tc = tc - (tc-tenv) * 0.001 /* verlies aan de omgeving */

/* Nu het zwembad */
tz = tz - (tz-tenv) * 0.001 /* verlies aan de omgeving */

/* Nu x liter water verwisselen tussen collector en zwembad */

/* gewogen gemiddelde van c liter collector-water en x liter */
/* zwembadwater, voor nieuwe collectorwater temperatuur. */
ntc = (tc * c + tz * x) / (c + x)

/* gewogen gemiddelde van z liter zwembad-water en x liter */
/* zwembadwater, voor nieuwe zwemwater temperatuur. */
ntc = (tz * z + tz * x) / (z + x)

/* Nieuwe temparaturen worden nu echte temperaturen */
tc = ntc
tz = ntz

/* Klaar. Volgende seconde. O ja, nog even resultaten printen*/
print tc, tz
}
Gilbert (01.09.2004, 18:26)
"Eilko" <nijboer> schreef in bericht
news:514c
> Rolf wrote:

maar
[..]
> ntc = (tz * z + tz * x) / (z + x)
> /* Nieuwe temparaturen worden nu echte temperaturen */
> tc = ntc
> tz = ntz
> /* Klaar. Volgende seconde. O ja, nog even resultaten printen*/
> print tc, tz
> }


Eventjes deze prachtige redenering achterwege gelaten, bekijk ik het anders.
Hoe lager de doorstroomsnelheid hoe hoger de temperatuur in de
zonnecollector,
Hoe hoger deze temperatuur, hoe meer warmteverliezen, en hoe kleiner het
rendement wordt. (kleinere DeltaT)
Lekker snel laten stromen dus, zat ik zo te denken.

Gilbert
Eilko (01.09.2004, 19:14)
Gilbert wrote:
> "Eilko" <nijboer> schreef in bericht
> news:514c
> Eventjes deze prachtige redenering achterwege gelaten, bekijk ik het anders.
> Hoe lager de doorstroomsnelheid hoe hoger de temperatuur in de
> zonnecollector,
> Hoe hoger deze temperatuur, hoe meer warmteverliezen, en hoe kleiner het
> rendement wordt. (kleinere DeltaT)
> Lekker snel laten stromen dus, zat ik zo te denken.


Dat denk ik ook. Een simulatie zal het waarschijnlijk ook
uitwijzen, omdat die op dezelfde aannames is gebaseerd.

/Eilko.
Jantje (01.09.2004, 19:16)
"Rolf" <r.froger@home.(nederland)> schreef in bericht
news:ng91
[..]
> Het is natuurlijk jammer dat we nog geen collector hebben om het uit te
> testen
> Rolf


De zonnekollektor heeft het hoogste rendement bij de laagste temperaturen.
Ook de verliezen onderweg zijn het laagst bij lagere temperaturen.

Zo niet zo lekker zijn als in de hoek van je zwembad water van 80 graden
instroomt, en je daar voor gaat staan.

Dus meer water van lagere temperaturen.
Dit kost wel wat meer elektrische energie voor je pomp. Maar dit verlies
wordt ruimschoots gecompenseert door het hogere rendement.

Jantje

Wanneer mag ik komen proberen?
J. J. Lodder (01.09.2004, 23:53)
"Rolf" <r.froger@home.(nederland)> wrote:

> Hallo Mensen
> Van de week zat ik op een feestje en kwam de volgende vraag na boven.
> Een vriend heeft een zwembad en wil dit verwarmen met een zonne-collector
> voor water.
> Hierbij onstond de discussie moet dit water snel ( en dus vaak ) door de
> collector stromen, of langzaam ( maar wordt warmer )?
> Groep 1 dacht aan snel stromend water wat misschien 0.5 graad verhoogt maar
> b.v 80 per uur door de collector stroomt en dan het zwembad in .
> Groep 2 wilde het water langzaam laten verwarmen misschien 20 graden maar
> water ververst 1 maal per uur.


Is trade-off tussen beter rendement bij lagere temperaturen
en meer benodigd pompvermogen.

Praktisch optimum zal wel een temperatuurgestuurde pomp zijn
bij bv tien graden opwarming,

Jan
Paul Wezenberg (02.09.2004, 09:23)
Eilko wrote:
> Paul Wezenberg wrote:
>> Dom antwoord, want daar ging de vraag niet over.


Als jij had kunnen lezen, had je geweten dat er geen deugdelijke
vraagstelling was.

Groet, Paul.
pim (02.09.2004, 22:16)
"Jantje" typte
<knipje>
> Dit kost wel wat meer elektrische energie voor je pomp. Maar dit verlies
> wordt ruimschoots gecompenseert door het hogere rendement.


Beste is dus een pomp van minimaal 200kW. dan wordt het water wel warm door
de pomp.

Groet van Pim
Femme Verbeek (03.09.2004, 00:59)
"Eilko" <nijboer> schreef in bericht news:514c
> Gilbert wrote:
> Dat denk ik ook. Een simulatie zal het waarschijnlijk ook
> uitwijzen, omdat die op dezelfde aannames is gebaseerd.

Daar heb ik geen simulatie voor nodig. De redenatie van Gilbert is geen speld tussen te krijgen. Wel is het zo dat de lagere delta T
een hogere pomp activiteit benodigt. Die pomp energie komt dus ook in het water terecht in de vorm van warmte. Om een dergelijk
systeem te ontwerpen zijn meestal meerdere afwegingen nodig. Zoals de gewenste temperatuur verhoging van het zwembad water t.o.v. de
buiten temperatuur, capaciteit en kosten van de collector, benodigde energie voor de pomp etc.
Een andere mogelijkheid van de hoge temperatuur variant is dat je warmte kunt opslaan in een aparte zonneboiler zodat je
bijvoorbeeld ook dag en nacht verschillen of perioden met minder zonneschijn kunt opvangen.
hbz (03.09.2004, 15:44)
> Dom antwoord, want daar ging de vraag niet over.
> Dan kun je net zo goed zeggen dat hij beter voor jenever
> kan kiezen in plaats van water. Want dat werd ook niet
> gevraagd.
> /Eilko.


Flexibel persoon ben je!
Discussies nemen nou eenmaal wel eens een andere wending.

Hugo
Leon (04.09.2004, 10:21)
"Rolf" <r.froger@home.(nederland)> schreef in bericht
news:ng91
> Een vriend heeft een zwembad en wil dit verwarmen met een zonne-collector
> voor water.
> Hierbij onstond de discussie moet dit water snel ( en dus vaak ) door de
> collector stromen, of langzaam ( maar wordt warmer )?


Dat is niet anders dan het met een gasketel verwarmen van een huis: het
werkt het best om de warmte van het gas zo snel mogelijk naar de radiatoren
te brengen; het laten staanvan heet water op andere plekken betekent alleen
gelegenheden voor verlies. Aangezien de fysieke grootte orde van een
verwarmingsinstallatie dezelfde zal zijn als die van de
zwembad-collector-installatie kun je er welhaast van uitgaan dat je best een
gewone verwarmingspomp kunt gebruiken.
Leon
Laurens van Lieshout (05.09.2004, 06:45)
Als water snel langs een oppervlakte stroomt ontstaat er turbulentie in de
grenslaag. Deze turbulentie in de grenslaag zorgt voor een isolatie tussen
de collectorwand en het stromende water. De maximale warmte overdracht is
als de snelheid van het water net onder de overgangsgrens tussen lamininaire
en turbulente stroming ligt. In leerboeken over stroming staan de formules
die het mogelijk maken om de snelheid uit te rekenen.
Als het water heel langzaam stroomt dan warmt het maximaal echter dan kan
het water niet voldoende warmte afvoeren. (Stel je sluit de collector af en
laat er enkel druppels water eruit lopen. Deze enkele druppels hebben dan
wel de maximale verkrijgbare warmte echter het zijn er niet zoveel.)

Dus het antwoordt op de vraag is dat het langzaam door de collector moet
stromen.
Laurens

Soortgelijke onderwerpen