De bevindingen op een rijtje
inmiddels ben ik 2 maanden verder sinds de opbouw van bad en collectors.
Mooi eens tijd om te evalueren tot waar we zijn gekomen voordat de zomer van start gaat.
Op verzoek ben ik wat dieper in de theorie gedoken omdat bij veel mensen nog altijd veel twijfel heerst: wat is nou de werkelijke opbrengst? 6 graden per dag.... hoe dan?! hoe hard moet het water nu door mijn collector stromen?
laat ik maar gelijk bij me antwoord komen, exact kan ik het je ook niet vertellen, heb ik een team van natuurkundige nodig. teveel variabelen, teveel schommelingen in temperatuur, wind etc etc etc.
maar een schatting om je de juiste kant op te duwen heb ik wel. het is immers zonde als je de nodige kosten hebt gemaakt voor slangen/koppelingen/solar matten en ze werken maar half, of je bent opzoek om er misschien net zoals ik zoveel mogelijk rendement uit te halen.
Ik probeer dit vooral begrijpend te brengen zonder moeilijke formules, en hoop dat veel hobbyisten die hier ook mee bezig zijn, er iets aan hebben,.nogmaals aanvullingen of tips zijn altijd welkom, ik weet ook niet alles. berekeningen zijn allemaal van toepassing op mijn situatie. jouw situatie is niet dezelfde, maar de manieren van redenatie zijn wel toepasbaar. Goed. here we go:
Als de zon loodrecht op een oppervlakte schijnt in Juni (hoogzomer) en het rendement zou 100% bedragen dan zou gem. in Nederland de zonnekracht 1kWh per m2 bedragen.
Bron:
http://www.weerstationhaa...ling-en-zonnepanelen.html
*
Onderstaand is gebaseerd op ruwe schatting*
Bad staat niet onder ideale hoek gedurende de dag. zeker niet in de ochtend en namiddag.
op de tijd van de metingen was het eind april, geen hoogzomer juni.
door de hoge randen van het bad staat er ook al 0,5 m2 in de schaduw.
een 10-15% rendement is misschien al te optimistisch.
Bad bedraagt een oppervlakte van 8m2, dat bij bovengenoemd rendement een totale waarde zou kunnen hebben van 0,8 kWh. Omgevingstemp speelt bij onderstaande berekening geen rol.
Ja, een bad zal bij 20c buitentemp echt wel verwarmen als het net gevuld is met 14c grondwater. maar in onderstaande berekening verwarmd het bad 6 graden BOVEN de buitenlucht temp. dat is met omgevingstemp
(zonder zon) simelweg niet haalbaar.
Hoeveel kW zou zon collector kunnen halen?
De inhoud van het bad bedraagt ongeveer: 1.95m x 3.95m x 0.8 m = 6200 liter
op een zonnige dag (April/Mei) van 20c middagtemp draait de pomp 10 uur per dag van 9:30 t/m 18:30 . Het bad verwarmd dan met 6 graden, in de middag stijgt de temp natuurlijk harder, maar dit geeft een gem. opwarming van 0,6 graden per uur.
Bij slecht/minder weer zet ik de 6m3 ZFP maar 3 uur aan op de timer, das voldoende om 2x daags het hele bad te filteren, gaat algengroei tegen en kost minder stroom.
Dankzij verkregen link (waarvoor dank)
https://zonnecollector-info.nl/nl/deltat.html
kan je uitrekenen hoeveel kW nodig zou zijn om 6200 liter van 20 graden in 1 uur tijd naar 20,6 graden te moeten verwarmen: 4.23 kW.
haal daar de geschatte zonkracht vanaf, en er zou grofweg 3,6 kW overblijven wat er grofweg 1,2 kW per collector op die bewuste dag gehaald word.
Hoeveel "Flow" heb ik dan nodig om optimaal te verwarmen?
Hier is al vaker op fora's naar voren gekomen: het is beter om heel veel water een klein beetje te verwarmen, dan een klein beetje water heel veel te verwarmen.
een zonnemat, solarbol of collector werkt het best als de temperatuur van de collector en het doorstromende water verder uit elkaar liggen. hierdoor kan de collector meer warmte afgeven aan het water.
mocht het bv 46c zijn in je knusse collector achter plexiglas, en het water stroomt er zo traag door dat het 35c is, dan kan de collector maar zeer moeilijk nog meer verwarmen. dit lukt enkel als je het water compleet stil zou leggen. maar dan staat de opwarming van je bad ook stil.
een te sterke flow is ook niet wat je wilt. je rendement stagneert nogal boven een bepaalde flow, het water gaat er simpelweg te snel doorheen om amper op te warmen. dit geeft tevens veel druk op de pomp en koppelingen, wat over een hele zomer wel eens nadelig kan uitpakken voor de levensduur van je materiaal.
Met een maatbeker kun je snel uitvogelen hoelang je over 1 liter water doet. dit is door te rekenen naar liters per minuut of liters per uur.
Na al dat getest met mijn mengkranen komen daar de volgende bevindingen uit:
het bad is 6200 liter
de pomp staat 10 uur aan.
idealiter zou je kunnen stellen dat je 6200 / 10 = 620 liter per uur flow minimaal zou moeten hebben om in de beschikbare 10 uren je hele bad te verwarmen. simpelweg: als je maar 400 ltr p/h verwarmd hou je na je 10 pompuren 2200 liter on-opgewarmd water over wat zich vermengd met de 4000 liter die je wel hebt kunnen doen, wat je uiteindelijke temp op die dag naar beneden haalt.
ongeacht je opstellling, een minimale flow van 5-7 liter per minuut is wel echt de grens, daaronder haal je gewoonweg niet het rendement uit je solarmat. of verwarm je simpelweg op een hele dag maar de helft van je bad. een verschil van 8 graden warmer uit de tyleenslang is wel leuk om naar te kijken op je thermometer
in mijn situatie gaf bovenstaande 620 ltr p/h = 10 ltr per minuut een veel beter rendement over de 10 pompuren. gemiddeld gaf dit 0,5 tot 1 graden verschil uit de slang, en de gewenste 6 graden opwarming.
met een 6m3 ZFP door 25/16mm tyleen van 3 parallel geschakelde collectors was mijn max haalbare flow 1100 liter per uur = 18 liter per minuut.
dit gaf in de ochtend en late namiddag totaal geen verwarming. ging er te snel doorheen. maar in de middag als de zonkracht op zijn hoogste is, kreeg ik er in 3 uur weel even 3300 liter verwarmd water voor terug!
totaal over de 10 pompuren gezien kwam ik helaas lager uit in deze situatie.
mijn wens aan de start van dit project was 26c zwemwater is warm genoeg voor de kids.
Met huidige setup is 20c water een lachertje en met huidige omstandigheden makkelijk te halen.
Hier aan de kust kennen we het wel, 3 dagen mooi weer om met zware onweer 10 graden kouder de week af te blussen. als ik bij een paar goede dagen met 6 graden per dag kan verwarmen, en 2 graden in de nacht verlies, kunnen de kids toch lekker zwemmen voordat het gaat onweren. en zo het zwemseizoen wat te kunnen rekken tot buiten de zomermaanden.
Als we op zojuist vermelde website invullen dat ik met een vermogen van 4.23 kW, water van 20c naar 26c wil hebben, ik 620 liters water per uur kan verwarmen. wat in 10 uur precies 6200 maakt, wat neerkomt op tot. 6 graden winst.
Vul ik daarbij in dat ik de gewenst temp op 29c wil hebben, dan zien we het aantal liters terugvallen naar 400. ik moet immers de flow knijpen om meer opwarming uit de collector te persen. maar we hebben zojuist beschreven dat ik in 10 uur niet toekom met 400 liter per uur.
idioot
wat een tekst.... ik scroll naar onder en wil nu gewoon het hoogst haalbare rendement weten!
s' Ochtends traag: 5-7 liters per minuut de zon staat nog ver weg, en het water krijgt de kans om beter op te warmen als het niet te snel door de collectors stroomt. het liefs liggen de collectors in serie.
middag: zo snel als de pomp aankan: 10+ liters per minuut. de zonkracht is heftig, de collectors liggen te bakken in de zon en blijven bij hoge flow toch op temperatuur. het liefs liggen de collectors parallel
namiddag: gemiddeld: 7-8 liters per minuut. de collectors zijn nog steeds warm van heel de dag in de zon.
het bad moet gebruikt worden, de kids willen zwemmen, pa wil na zijn werk nog ff een duik nemen. het bad word nu meer op temp gehouden de avond in. verwarmen is nu niet meer het doel. de nacht snoept alle extra gehaalde graden er toch weer af.
tot slot, een bad afdekken tegen afkoeling is net zo belangrijk als de opwarming ervan. 1 graadje minder verlies hoef je er de volgende dag niet terug bij te pompen.
Hoes kwam vandaag binnen, wel een werkje teveel voor de vrouw om dat er iedere middag op en af te doen. Voor ons enkel handig dus als het een weekje minder weer is. deze houd wel de bladeren uit het bad en sluit de hoeken goed af, waar de noppenfolie langs alle zijdes kieren heeft waar toch warmte weg kan in de nacht. wellicht helpt het nog iets bij de eerste mooie dagen als het bad weer opgewarmd moet worden.
tot de volgende.....
[
Voor 4% gewijzigd door
ronny191 op 27-05-2020 23:50
]