Wärmeerzeugung mittels Kupferleitung / Sonnenenergie

Question

Aufgabe:

Ich habe einen Wassertank mit 400 ltr Wasservolumen und einer Ausgangstemperatur von 26°

Auf dem Dach meiner Garage soll eine Edelstahlleitung mit 200 m Länge installiert werden, schwarz

eingefärbt und einer Polycarbonatabdeckung. Nach unten sind 2 cm Styropordämmung vorgesehen.

(Solarpaneel). Die Sonne erfasst dieses Paneel ab 12:00 Uhr bis 17:30 Uhr. Paneellage horizontal.

Zu vernachlässigen sind: Wärmeverlusst an der Oberfläche des Paneels und Verlusst der Anschluss-

Leitungen zum Tank. (Also Theorie). Standort ist 93073 Neutraubling. Betrieben soll die Anlage von März

bis September werden => Ansatz einer mittleren Sonnenenergie.

Ich suche den idealen (theoretischen) Durchmesser der Edelstahlleitung, damit die Wassermenge von

400 ltr. im Jahresdurchschnitt auf ein Maximum erhitzt werden kann. Oder maximale Temperaturen

für die Monate März, Juni und September, Oktober sowie Juli, August.

Wie gesagt, ist das sehr theoretisch und von vielen Einflüssen (Sonnentagen, Wärmeverlussten, etc)

abhängig. Ich such lediglich ein Ergebnis bei Idealbedingung jeweils für einen Tag.

Vielen Dank für Eure Aufmerksamkeit

Ernst Zimmer

Answer 1

Ich nehme an es handelt sich um Marke Eigenbau.
Theoretisch berechnen geht wohl nicht.
Ich würde 2 cm Durchmesser fürs Rohr nehmen.
Eventuell auch dünner.

Was an Einsparung an Wärmeerzeugung am
Kessel gespart wird man sehen.
Gibt es noch Literatur / Bauanleitungen im
Internet dazu ?

Comments

Interessant.

Gilt nicht das die Wärmeaufnahme umso größer ist umso größer die Oberfläche ist.

Wenn ich einen kleineren Durchmesser wähle kann ich aber bestimmt mehr als 200 m verlegen. Wer hat die 200 m vorgegeben?

Wenn die 200 m konstant sind sollte wohl der Durchmesser so groß wie möglich gewählt werden.

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Man könnte auch daran denken unter den Rohren
zur besseren Absortion schwarze Dachpappe als Unterlage zu verwenden oder schwarz zu streichen.
Eine Glas-Abdeckung oberhalb könnte auch sinnvoll sein ( Treibhauseffekt ).
Ich würde mal im Internet schauen ob es Bauanleitungen
gibt.
Versuch es einmal unter
google " bauanleitung solaranlage warmwasser "

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Ja. Es gibt Bauanleitungen. Solarthermie ist ja ähnlich nur das in den Rohren erstmal nur ein Trägermaterial fließt und nicht direkt das Wasser.

Es gibt aber auch Bauanleitungen für Wassererhitzer. Ich habe glaube ich sogar diverse Bauanleitungen hier bei mir.

https://www.amazon.de/dp/3924038570

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Die Benutzung von Edelstahlrohren deutet wohl
auf die Verwendung von Wasser hin.
Der Buchtip ist ok.
Das Studium des Buchs ist sicherlich absolut
sinnvoll.

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Die 200 m ergeben sich durch die vorhandene Dachfläche und die

Maße der marktüblichen Plexiglasabdeckungen. Ich habe Versuche gemacht mit

14 mm Rohr und 38 mm Rohr (Kunststoff). Bei gleicher Zeit erhitzt sich das

14 mm Rohr auf 60° und das 38 mm Rohr auf 45°. Es muss also ein Zusammenhang

zwischen Wasservolumen und Oberfläche bestehen.

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An eine Plexiglasabdeckung dachte ich aus
finanziellen Gründen auch.
Rohre aus Kunststoff sind sicher preislich deutilch günstiger als Rohre aus Edelstahl.
Und sicher einfacher zu verarbeiten.

Eine schwarze Farbe für den Untergrund hat
sicherlich auch einen positiven Effekt.

Ich empfehle nochmals den Kauf von Bauanletungen
um von den Erfahrungen anderer zu profitieren.

mfg Georg

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Das sich ein dickeres Rohr langsamer erwärmt ist doch klar, weil ja mehr Flüssigkeit erwärmt werden muss.

Nämlich wenn ich das richtig sehe 38^2/14^2 ≈ 7 mal so viel. Da der Wärmeverlust sicher auch von dem Temperaturunterschied zwischen Rohr und Außentemperatur abhängt würde ich hier mal denken das das 38 mm Rohr mehr Wärmeenergie gespeichert hat.

Die länge des Rohres welches auf der Dachfläche verlegt werden könnte ist abhängig von der Dachfläche und natürlich auch vom Rohrquerschnitt.

Wichtig ist in diesem Zusammenhang wohl auch was mit der Wärme gemacht werden soll. Allgemeine Warmwasseraufbereitung im Haus?