RSS-Feed anzeigen

Andy

Solarabsorber oder viel schwarzer Schlauch? Mythen um Pool Solarheizung.

Bewerten
von am 04.04.2017 um 15:58 (1232 Hits)
Sehr oft liest man in Foren von Plänen, nach eigenen Plänen eine Solar-Heizung für den Pool zu bauen; oder davon, dass man bereits eine gebaut hat – mit großartigem Wärmeeffekt. Kann das alles so funktionieren?Als erstes zwei Fakten, die uns die Physik vorgibt:

  • um 1 m³ Wasser um 1 °C zu erwärmen, benötigen wir immer 1,16 kWh
  • 1 m² Solar-Fläche kann uns max. 0,9 kWh liefern (bei einer Wassereintritts-Temperatur von 10°C).

Bei einer Wassereintritts-Temperatur von 22°C sind es nur noch etwa 0,5-0,6 kWh. Mit diesem Wert sollten wir in der Praxis rechnen.
Als zweites müssen wir immer dieses Diagramm im Hinterkopf haben:

PPS_Tabelle_Solar-Vergleich.jpg

Vergleich: unverglaster Solar-Absorber – einfach verglaster Solar-Kollektor

Was sagt dieses Diagramm aus?
Das Diagramm zeigt den Wirkungsgrad in Relation zur Temperatur-Differenz zwischen Umgebungsluft und Oberfläche am unverglasten Solar-Absorber bzw. einfach verglasten Solar-Kollektor.
Die untere Achse zeigt die Temperatur-Differenz in °C.
Um die Temperatur-Differenz zwischen Außentemperatur und Oberfläche des Solar-Absorbers möglichst gering zu halten, benötigen wir also für unseren Solar-Absorber einen Mindest-Durchfluss, um die Aufheizung in Grenzen zu halten.
Optimal ist es, wenn die Differenz zwischen Wassereintritts-Temperatur und Wasseraustritts-Temperatur bei 2-4°C liegt. Damit erreichen wir den höchsten Wirkungsgrad. Bei unseren großen Wassermengen arbeiten wir also mit einer Erwärmung im Niedertemperatur-Bereich.
Damit ist ein unverglaster Solar-Absorber dem einfach verglasten Solar-Kollektor für unsere Anwendung überlegen – und zudem wesentlich günstiger in der Anschaffung!

Was wird meist falsch gemacht?
1. Ich kaufe mir 200 Meter Schlauch und lege mir diese auf das Garagendach. Dann lasse ich das Wasser schön langsam durchfließen und es kommt schön heiß heraus.

Wird das funktionieren? Nein!
Als erstes wird diese Anlage nicht funktionieren. Die Pumpe unseres Pools schafft es nicht, das Wasser durch 200 Meter Schlauch zu drücken, da dieser einen zu großen Durchfluss-Widerstand hat.
Nun werden aus den 200 Metern Schlauch 4 „Schnecken“ aus je 50 Meter Schlauch gewickelt und diese parallelbetrieben. Jetzt wird warmes Wasser aus den Schläuchen kommen. Diese 4 Schnecken haben aber höchstens 3 m² Solar-Fläche. Da wir nun wissen, dass je m² Solar-Fläche im Durchschnitt ca. 0,5 kWh erzeugt werden, produzieren wir damit in der Stunde etwa 1,5 kWh. Damit erwärmen wir einen Pool von 20 m³ Wasserinhalt in 10 Stunden um ca. 0,65°C.
Langt uns das? Nein!

2. Ich verglase meinen Solar-Absorber. Dadurch staut sich die Hitze im Glaskasten, und ich erreiche einen hohen Temperatur-Zuwachs zwischen Wassereintritts-Temperatur und Wasseraustritts-Temperatur.
Lohnt sich der Aufwand? Nein!
Mit steigender Differenz zwischen Wassereintritts-Temperatur und Wasseraustritts-Temperatur sinkt der Wirkungsgrad. Unser Diagramm hat uns auch gezeigt, dass für unsere Pool-Anwendung unverglaste Solar-Absorber effektiver sind als verglaste.
Dazu kommt der geringere Anschaffungspreis für unverglaste Solar-Absorber (bei denen auch nicht regelmäßig das Glas gereinigt werden muss).

3. Ich fülle meinen Solar-Absorber mit Wasser, lasse es darin richtig heiß werden und pumpe es dann alle 30 Minuten in den Pool.
Geht dieses Prinzip auf? Nein!
Wir gehen von 20 m³ Becken-Inhalt aus, welche durch 15 m² OKU-Absorber erwärmt werden. Jeder m² OKU-Absorber hat einen Wasserinhalt von etwa 6 Litern.
Also 15 m² x 6 l = 90 l.
Wird der Absorber-Inhalt 2 x pro Stunde in das Becken gelassen, ergeben sich damit 180 Liter erwärmtes Wasser.
Die Mischtemperatur wird nach der Richmannschen Mischungsregel berechnet.

Formel.jpg

Dabei ist
m1 Beckenwasser in l
m2 Erwärmtes Wasser in l
c1, c2 für die spezifische Wärmekapazität von m1 und m2 (da beide Mengen die gleiche spezifische Wärme-Kapazität besitzen, können wir diesen Wert vernachlässigen)
T1 für die Temperatur des Beckenwassers, welches die Wärme aufnimmt
T2 für die Temperatur des erwärmten Wassers, welches die Wärme abgibt
Tm für die Temperatur beider Wassermengen, welche nach der Mischung entsteht
Nehmen wir folgendes an: Das Wasser erreicht im Absorber eine Temperatur von 40°C und wird dann in den 20°C warmen Pool gelassen.
20.000 l x 20°C + 180 l x 40°C ergibt eine Temperatur Tm von 20,18°C
20.000 l + 180 l
Der andere Poolbesitzer lässt seine Pumpe durchgehend laufen. Nehmen wir dann an, dass etwa 3.750 Liter durch die Absorber strömen und sich das Wasser darin nur um 3°C (also auf 23°C) erwärmt.
20.000 l x 20°C + 3.750 l x 23°C ergibt eine Temperatur Tm von 20,43°C
20.000 l + 3.800 l
Der ständige Wasser-Durchfluss bringt in der Stunde einen Vorteil von 0,25°C. Bei 10 Stunden Sonnenschein sind es dann 2,5°C mehr an.

Poolbesitzer 1, der seine Solar-Anlage „taktet“, erreicht dann in 10 Stunden eine Poolerwärmung von 1,8°C.

Poolbesitzer 2, der seine Solar-Anlage durchlaufen lässt, erreicht dagegen 4,3°C.
Der Poolbesitzer, welcher seine Pumpe durchgehend laufen lässt, hat also eine deutlich größere Erwärmung des Beckenwassers.
Natürlich darf die Pumpe nur dann laufen, wenn eine entsprechende Wärmestrahlung vorhanden ist. Ansonsten wird das Poolwasser gekühlt.

4. Ich schaue auf den Wetterbericht. Wird Sonne vorausgesagt, schalte ich morgens die Solar-Anlage ein, bevor ich zur Arbeit fahre.
Wird das effektiv sein? Nein!
Außer im Hochsommer, wird die Sonne nur selten durchgehend scheinen. Es kommen immer wieder mal Wolken, welche die Sonne verdecken. Dann wird unser Poolwasser durch die Solar-Anlage unter Umständen sogar gekühlt.
Gerade im Frühjahr und im Spätsommer, wenn wir unbedingt Wärme benötigen, wird uns die Abschätzung schwer fallen, ob die Solar-Anlage einen positiven Effekt hat oder nicht. Wir werden dann wertvolle Sonnenenergie verschenken bzw. unser Poolwasser kühlen.
Jeder Poolbesitzer, der eine Solar-Steuerung hat, ist oftmals erstaunt, unter welchen Witterungs-Bedingungen sich diese einschaltet.
Effektiv arbeitet eine Solar-Anlage nur mit einer automatischen Solar-Steuerung!

Wie sieht nun eine optimale Solaranlage aus?
-Bei einem mit Solar-Folie vor Auskühlung geschützten Pool sollte die Solar-Fläche mindestens 50-60% der Wasser-Oberfläche betragen. Wird der Pool nicht gegen Auskühlung geschützt, sind es mindestens 75%

  • Optimale Ausrichtung: nach Süden
  • Winkel zur Sonne: ca. 30°
  • Differenz-Temperatur zwischen Wassereintritts-Temperatur und Wasseraustritts-Temperatur: 2-4°C
  • Angabe des Herstellers zum Mindest-Durchfluss beachten (z.B. OKU: 150-250 l m²/h, SOLAR-RIPP: 100 – 250 l m²/h)
  • Verwendung einer Solarsteuerung


Fragen wie „Ich habe nicht die optimale Himmelsrichtung“ oder „Meine Neigung der Solar-Absorber weicht von den 30° ab“ beantworten wir gern in unserem Forum www.poolpowershop-forum.de

"Solarabsorber oder viel schwarzer Schlauch? Mythen um Pool Solarheizung." bei Mister Wong speichern "Solarabsorber oder viel schwarzer Schlauch? Mythen um Pool Solarheizung." bei YiGG.de speichern "Solarabsorber oder viel schwarzer Schlauch? Mythen um Pool Solarheizung." bei Google speichern "Solarabsorber oder viel schwarzer Schlauch? Mythen um Pool Solarheizung." bei Webnews speichern "Solarabsorber oder viel schwarzer Schlauch? Mythen um Pool Solarheizung." bei icio.de speichern "Solarabsorber oder viel schwarzer Schlauch? Mythen um Pool Solarheizung." bei linkarchiv.at speichern "Solarabsorber oder viel schwarzer Schlauch? Mythen um Pool Solarheizung." bei My Yahoo speichern "Solarabsorber oder viel schwarzer Schlauch? Mythen um Pool Solarheizung." bei oneview speichern

Kommentare

  1. Avatar von Poolhocker
    • |
    • permalink
    Endlich mal eine Fundierte Kompetente und wie ich vermute gut recherchierte Aussage zu diesem Thema. Danke für deine Mühe.
    Lg
    harry
  2. Avatar von Emsi01
    • |
    • permalink
    Hallo liebe Poolfreunde, der Querulant ist wieder da. Erst einmal Kompliment ein wirklich toller Beitrag, gut erklärt und recherchiert.
    Er lässt jedoch meiner Meinung nach einenwichtigen Fakt außer acht.
    Ich habe ja nun eine selbstgefriemelte Poolheißung mit schwarzem PE Rohr 200m und einen Sack aus Teichfolie der etwa 11m² hat. Dieser ist an den Seiten verklebt und hat am einen Ende einen Einlauf und am anderen Ende einen Auslauf. Er wird vom Wasser durchströmt wenn die Pumpe läuft, diese hat aber nicht besonders viel Power, der andere Kreislauf mit den 200m rohr bringt deutlich mehr Durchfluß.

    Ich sehe ein das Einstrahlungsdaten fix sind. Die Berechnungen gehen aber davon aus das ein Rohr das auf einem zur Zeit 60°C heißen Flachdach liegt, sich überhaupt nicht durch das Dach erwärmt, was natürlich nicht richtig ist. Wer einen Versuch machen will kann sich Barfuß darauf stellen und ihm wird schnell klar werden, aua es wird warm.
    Die Leisung eines Rohres ist also etwas höher als die einfache Einstrahlung durch die Sonne.

    Ich ereiche heute eine Temperaturdifferenz von 3°Czwischen vor und Rücklauf wie im im angehängten Bild sehen könnt und das nicht direkt nach dem einschalten die Pumpe läuft seit Stunden. Diese 3 °C erreiche ich auch wenn ich nur das Rohr dran habe und die Pumpe mit dem Foliensack nicht aktiv ist. Man kann also schon selber was friemeln.
    Als ich 2015 das Haus mit Pool gekauft habe hatte ich eine Maximal Temp von 21°C und das ende Juli, sagen wir mal so: erfrischend. Das war ohne Heizung
    Letztes Jahr mit 100m rohr nach kompletter entlerung wegen eines Lecks im Juli 27°C
    Dieses Jahr sprich heute also 22.05 habe ich 21,1°C ich bin zufrieden, aber Rüste natürlich weiter auf. Was ich erst verstehen musste und das ist logisch, die durchlaufmenge macht es. Also wird die 32mm Leitung die aufs Dach führt demnächst durch eine 63mm Leitung ersetzt und dann über T stücke auf das 32mm Rohr verteilt.

    Viele Grüße aus Bottrop

    P.S. bin wohl zu doof zu erkennen wie ich hier ein Bild anhänge und werde es im Profil versuchen
  3. Avatar von Emsi01
    • |
    • permalink


    Oerv76 likes this.
Shoppingwelten: Pool | Sauna | Whirlpool | Poolroboter | Solarien | Waterrower
created by digidesk - media solutions, www.digidesk.de