Zwembadverwarming.
Matias stelde deze vraag op 12 september 2016 om 15:38. een buis van 1" vanaf de bodem van het zwembad waar de pijp begint tot op mijn dak is een totaal hoogste verschil van 7.5 meter. Dan op mijn dak heb ik 200 meter zwarte polipropilene slang diameters 1" en vanaf daar gaat het weer terug naar het zwembad door een 4" pijp. Aan het begin en aan het eind zijn one-way valves.
omhooggaand is er in de pijp91.16 liter, neergaand is er in de pijp 1413 liter. Het verschil is een neergaande zuigende kracht van 1321.8 kg. De temperatuur in het zwembad is 20 graden C de temperatuur van het neergaande water is afhankelijk van de hoeveelheid zon (ik woon in Mexico) geschat op 95 graden C. In de José op het dak in 1012.9 liter water, de uitzettings coëfficiënt (4.2%) brengt dit op 1055.4 liter. Neergaand: 1413-91.16+1055.4-1012.9=1364.34
kan nu de neergaande kracht de 1012.9 liter in beweging zetten en houden?
Reacties
Jan van de Velde
op
12 september 2016 om 16:32
Dag Matias,
nee, dat kan niet.
Aan zichzelf overgelaten zal er niks rond gaan stromen. Het is namelijk geen kwestie van gewichten in die pijpen, maar van drukken, en dat is alleen hoogte-afhankelijk. Anders zou je trouwens een perpetuum mobile hebben uitgevonden (wow :-) ) . Hier geldt dus de wet van de communicerende vaten.
Je gaat helaas doodgewoon dat water moeten rondpompen, en omdat de neergaande stroom een wat geringere dichtheid (dankzij hoge temperatuur) heeft dan de opgaande stroom gaat je dat een klein beetje meer pompvermogen kosten. De diameters van je buizen hebben hier alleen invloed op de leidingweerstand (hoe groter de buis, hoe geringer die stromingsweerstanden). Je hoeft dus geen geld te gaan uitgeven voor een vierduimspijp, dat is zinloos. Hoogstwaarschijnlijk zelfs contraproductief doordat in de warmte gevormde luchtbellen - in warm water kan minder zuurstof en stikstof oplossen- in die brede pijp gaan blijven hangen (niet naar beneden geduwd worden) waardoor de hevelwerking van die valpijp vermindert en je meer pompvermogen gaat moeten spenderen dan je wint aan verminderde leidingweerstand in die 7 m van je systeem.
Een polypropyleen slang op 95° lijkt me trouwens ook niet goed voor de slang. Op die temperatuur en met een onderdruk van ca 0,25 bar absoluut (een overdruk aan de buitenkant van 0,75 bar op je dak dus) zou die slang al eens makkelijk kunnen inklappen. Lijkt me wijs om ervoor te zorgen dat het water dat terug je bad in stroomt niet warmer wordt dan een graadje of 40 om dat te voorkomen, dus zorgen voor voldoende debiet op zonnige dagen.
Groet, Jan
nee, dat kan niet.
Aan zichzelf overgelaten zal er niks rond gaan stromen. Het is namelijk geen kwestie van gewichten in die pijpen, maar van drukken, en dat is alleen hoogte-afhankelijk. Anders zou je trouwens een perpetuum mobile hebben uitgevonden (wow :-) ) . Hier geldt dus de wet van de communicerende vaten.
Je gaat helaas doodgewoon dat water moeten rondpompen, en omdat de neergaande stroom een wat geringere dichtheid (dankzij hoge temperatuur) heeft dan de opgaande stroom gaat je dat een klein beetje meer pompvermogen kosten. De diameters van je buizen hebben hier alleen invloed op de leidingweerstand (hoe groter de buis, hoe geringer die stromingsweerstanden). Je hoeft dus geen geld te gaan uitgeven voor een vierduimspijp, dat is zinloos. Hoogstwaarschijnlijk zelfs contraproductief doordat in de warmte gevormde luchtbellen - in warm water kan minder zuurstof en stikstof oplossen- in die brede pijp gaan blijven hangen (niet naar beneden geduwd worden) waardoor de hevelwerking van die valpijp vermindert en je meer pompvermogen gaat moeten spenderen dan je wint aan verminderde leidingweerstand in die 7 m van je systeem.
Een polypropyleen slang op 95° lijkt me trouwens ook niet goed voor de slang. Op die temperatuur en met een onderdruk van ca 0,25 bar absoluut (een overdruk aan de buitenkant van 0,75 bar op je dak dus) zou die slang al eens makkelijk kunnen inklappen. Lijkt me wijs om ervoor te zorgen dat het water dat terug je bad in stroomt niet warmer wordt dan een graadje of 40 om dat te voorkomen, dus zorgen voor voldoende debiet op zonnige dagen.
Groet, Jan
Jan van de Velde
op
12 september 2016 om 19:23
Los van bovenstaande heb ik ernstige vragen bij het relatieve nut van dit soort systemen van zwembadverwarming.
200 m PP-slang lijkt heel wat, maar vangt maximaal 1000 W/m² en dus 6 kW. Veel warmte gaat weer verloren aan de buitenlucht, maar laten we optimistisch schatten dat je 4 kW vermogen overhoudt, en dat op mooie dagen 10 uur, dat is 40 kWh = 144 MJ . (en die warmte-absorptie wordt trouwens vlot minder als die slang er even ligt, door vervuiling (stof e.d.) en verwering onder UV-invloed)
Een beetje zwembad zal wel 20 m² aan oppervlak hebben? Driekwart van alle zonnewarmte die daarop valt wordt geabsorbeerd: ¾ x 20 m² x 800** W/m² x 10 h = 120 kWh. (432 MJ) Heel je dakconstructie levert dus op zijn best ca 30% extra warmte bovenop wat je bad zelf al vangt.
Dan de grootste verliespost: verdamping.
Onder zonnige omstandigheden en met een beetje droge wind erover kan daar al makkelijk (voorzichtige schatting) 4 mm uit verdampen op een dag. Dat betekent minstens 80 L = 80 kg water.
Verdampingswarmte van water is ruwweg 2,25 MJ/kg .
80 x 2,25 = 180 MJ (50 kWh) minimaal per dag aan warmteverlies door verdamping.
Dek de uren dat je je bad niet gebruikt de boel af met een (drijvend) noppenfoliezeil. Je vangt op een mooie dag sowieso 120 kWh, stel de helft van de tijd (overdag) ligt het open en verlies je door verdamping nog 25 kWh, schiet er nog ruim over lijkt me om die zwembadtemperatuur per mooie dag een graad omhoog te krijgen. En op koudere dagen en nachten in de Mexicaanse winter verlies je bijna niks dankzij zo'n zeil, zodat die overdagse warmtewinst behouden blijft. Kan geen slangensysteem tegenop.
Waarom dan moeilijk gaan doen met pompen en slangen?
**gemiddeld 800 W per vlakke vierkante meter schat ik gezien de zonnehoek in Mexico?
200 m PP-slang lijkt heel wat, maar vangt maximaal 1000 W/m² en dus 6 kW. Veel warmte gaat weer verloren aan de buitenlucht, maar laten we optimistisch schatten dat je 4 kW vermogen overhoudt, en dat op mooie dagen 10 uur, dat is 40 kWh = 144 MJ . (en die warmte-absorptie wordt trouwens vlot minder als die slang er even ligt, door vervuiling (stof e.d.) en verwering onder UV-invloed)
Een beetje zwembad zal wel 20 m² aan oppervlak hebben? Driekwart van alle zonnewarmte die daarop valt wordt geabsorbeerd: ¾ x 20 m² x 800** W/m² x 10 h = 120 kWh. (432 MJ) Heel je dakconstructie levert dus op zijn best ca 30% extra warmte bovenop wat je bad zelf al vangt.
Dan de grootste verliespost: verdamping.
Onder zonnige omstandigheden en met een beetje droge wind erover kan daar al makkelijk (voorzichtige schatting) 4 mm uit verdampen op een dag. Dat betekent minstens 80 L = 80 kg water.
Verdampingswarmte van water is ruwweg 2,25 MJ/kg .
80 x 2,25 = 180 MJ (50 kWh) minimaal per dag aan warmteverlies door verdamping.
Dek de uren dat je je bad niet gebruikt de boel af met een (drijvend) noppenfoliezeil. Je vangt op een mooie dag sowieso 120 kWh, stel de helft van de tijd (overdag) ligt het open en verlies je door verdamping nog 25 kWh, schiet er nog ruim over lijkt me om die zwembadtemperatuur per mooie dag een graad omhoog te krijgen. En op koudere dagen en nachten in de Mexicaanse winter verlies je bijna niks dankzij zo'n zeil, zodat die overdagse warmtewinst behouden blijft. Kan geen slangensysteem tegenop.
Waarom dan moeilijk gaan doen met pompen en slangen?
**gemiddeld 800 W per vlakke vierkante meter schat ik gezien de zonnehoek in Mexico?
