| Prinzipielle Betrachtungen zum Bau eines Versuchs-Luftkollektors |
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26.04.2018 17:27
Leyonardo 
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Re: Prinzipielle Betrachtungen zum Bau eines Versuchs-Luftkollektors
Mein neues Anemometer von PeakTech ist eingetroffen.
Gegenüber den beiden vorigen Geräten von Conrad und ELV ist das Gerät etwas wertiger ausgeführt. Das Flügelrad ist kugelgelagert und dreht sich sehr leicht und die Eingabe/Auswahl über die Tasten ist logisch, so dass ich auch in 3 Wochen noch weiß wie es funktioniert. Allerdings, wie bei den beiden anderen Geräten, ist die Eingabe der Messfläche nur in m² möglich. Da ich direkt an einem 75er HT-Rohr messe (Flügelradsensor passt exakt rein) müsste ich 0,003848m² eingeben. Da aber nur 3 Stellen nach dem Komma existieren, kann ich nur 0,004m² eingeben und müsste damit einen Rechenfehler tolerieren. Auch ein Techniker von PeakTech hat dafür keine andere Lösung.
Ich werde also den 1000fachen Wert eingeben und erhalte dann statt m³/min -> Liter/min. Auch gut!
Aber wundern tuts mich schon, dass man bei allen Geräten nicht mal den Wert der wirklich vorhandenen Messfläche fehlerfrei eingeben kann.
Weil das Messgerät mehrere Speicher für Flächen hat, hab ich nun auch umgerechnete Werte eingeben und kann damit durch Umschalten entweder l/min oder m³/h anzeigen lassen (allerding wird als Einheit immer nur CCM angezeigt). Das find ich aber OK.
Auf jeden Fall kann ich jetzt den Volumenstrom der beiden Versuchskollektoren auf +-3% genau erfassen.
Ach ja ein Infrarotthermometer ist auch noch eingebaut. Das ist für schnelle Oberflächentemperaturmessungen auch nicht schlecht.
Hoffentlich komm ich dann am Wochenende wieder dazu am Versuchkollektor weiter zu bauen.
@kkf34:
Jou, die Zeit vergeht so schnell ... und man hat nix fertig, ich kenn das. Und leider bezahlt dir das Hobby keine Brötchen. :-(
Aber wenn dir der Tag mit 24h nicht reicht, nimm doch die Nacht dazu. :-)
Bis dann
Herbert
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22.05.2018 10:08
High5 
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Re: Prinzipielle Betrachtungen zum Bau eines Versuchs-Luftkollektors
Guckt Euch die Anzahl Klicks der beiden ersten Treads an! Eins zu Zehn, was für ein Zufall.
Sommerheisser Gruss Thomas
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13.08.2018 13:47
Sandy  Administrator
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Re: Prinzipielle Betrachtungen zum Bau eines Versuchs-Luftkollektors
Heute möchte ich an diesen Beitrag aus dem März 2018 anknüpfen:
https://www.mahnecke.de/Black300-Forum/t...amp;page=11#108
Inzwischen habe ich die Teile zusammengefügt und erste Versuche hatten ein ähnliches Ergebnis wie im März zur Folge: Der höhere Luftdurchsatz hat trotz sinkender Kollektortemperatur einen schnelleren Temperaturanstieg der Raumtemperatur zur Folge. Die Lüftergeschwindigkeit vom Rohrlüfter kann ich über einen Phasenanschnittdimmer regulieren, der Gleichstromlüfter wird, wie bisher, mit fester Spannung betrieben. Im Augenblick ist alles noch im Versuchsaufbau, d.h. der 230 V AC Lüfter muss von Hand eingeschaltet werden.
Einen schönen Nebeneffekt hat der Rohrlüfter auch noch. Während der heißen Tage hatte ich den Gleichstromlüfter mit der Rückstauklappe abgenommen und den Rohrlüfter mit der Auslassseite Richtung Kollektor aufgesteckt. Dadurch konnte ich die warme Innenluft durch den Kollektor nach außen drücken, gleichzeitig hatte dies die Kühlung des Kollektors zur Folge.
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Grüße von
Rainer
(Sandy)
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13.08.2018 22:13
Leyonardo
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Re: Prinzipielle Betrachtungen zum Bau eines Versuchs-Luftkollektors
Hallo Rainer,
schön zu hören, dass dein Lüfter installiert ist.
Bei den Temperaturen ist es allerdings wohl etwas problematisch Warmluft in die Räume zu blasen. So geht es mir jedenfalls, seit meine Versuchskollektoren Anfang April auf dem Dach sind. Nach dem Winter war es sehr schnell richtig warm und die Temperatur unter dem Dach war fast immer zu hoch um zusätzlich warme Luft einzublasen. Eigentlich wollte ich ja auch längst Messwerte haben aber dummerweise hab ich leider nur die Möglichkeit vorgesehen, die Warmluft ins Treppenhaus unterm Dach einzublasen. Dort war es die letzten Monate aber immer schon warm genug.
So kann ich eigentlich nur die Stagnationstemperatur bei verschiedenen Einstrahlungen beobachten.
Drum hab ich bei dem schönen (zu schööönen Wetter)  meine Freizeit dafür genutzt, meinen Balkon und meine Terrasse zu renovieren (war schon länger im Kopf).
Ca. 20m² Balkon: alles Alte runter, Abdichtung, Unterkonstruktion für Dielen und Entwässerung neu gemacht, Thermoholzdielen unsichtbar befestigt und Ganzglasbalkon aufgebaut. Der Balkon ist größtenteils fertig (ein Blumenkasten und Kleinigkeiten fehlen).
Ca. 33m² Terrasse (Hälfte Betonboden, Hälfte Holzkonstruktion): Auch alter Steinbelag runter, Estrich weg. Ein Teil der Terrasse (Holzkonstruktion) musste aufwändig umgebaut werden um Gefälle für eine Abdichtung zu bekommen (ist erledigt). Im Moment versehe ich den Terrassenteil mit Betonboden mit Gefälle. Dann muss die Abdichtung gemacht werden und schöne große Feinsteinzeugplatten draufgelegt werden. Zu guter Letzt müssen noch zwei Pflanzkästen gebaut werden und ein weiterer Teil Ganzglasbalkon.
Die Muskeln sind schon gut trainiert und die Haut sonnengebräunt aber jede Menge Arbeit wartet noch. Was ich angefangen habe muss ich beenden, darum werde ich vorerst mal wenig Zeit für die Versuchskollektoren haben.
Die Kollektoren liegen auf dem Dach und sind jeden Tag der extremen Sonneneinstrahlung ausgesetzt. Die Lüfter sind aus, so dass man jeden Tag die Stagnationstemperatur sehen kann. Da die Dinger aus Glas, Metall, Holzfaserisolierung und Silikonabdichtung gefertigt sind, ist bis jetzt kein Problem zu beobachten. Allerding weiß ich auch jetzt schon, dass meine Konstruktion verbessert werden kann.
Ein Datenlogger, den ich auch schon seit einer Weile angeschafft habe, wartet auf seine Installation. Dafür muss aber meine Elektronik noch umgebaut werden.
Ich hoffe, ich komme in den nächsten Wochen dazu.
Ansonsten Rainer, hoffe ich, dass du inzwischen einige Resultate ermitteln kannst. Ich bin schon mal gespannt.
Bis dann
Herbert
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15.09.2018 10:31
Sandy Administrator
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Re: Prinzipielle Betrachtungen zum Bau eines Versuchs-Luftkollektors
Nun, Herbert, es gibt erste Erkenntnisse, die wiederum bei mir Taten ausgelöst haben.
Es ist offensichtlich, dass mehr Luftleistung eine positive Auswirkung auf den Ertrag hat. Holgi hatte mal in einem Beitrag eine hohe Luftleistung des Lüfters als positiv erwähnt, Andy hat auf die möglichst geringe Temperaturdifferenz Kollektor/Raumtemperatur hingewiesen.
Nun hatte ich zunächst die ganze Sache von Hand gesteuert, d.h. den Rohrlüfter hatte ich bei einer Temperaturen von über 30°C aktiviert und bei unter 26 °C deaktiviert. Nach einigen Versuchen mit verschiedenen Temperaturdifferenzen bin ich zu dem Schluss gekommen, dass eine Differenztemperatur von 3 °C bei meinem Kollektor das Minimum ist. Fahre ich unter dieser Temperatur, sinkt die Raumtemperatur wieder und gefühlt wird es auch kälter.
Der höhere Luftstrom hat noch einen interessanten Effekt. Bevor ich den Rohrlüfter eingebaut hatte, war die Temperatur im unteren Teil des Kollektors nicht so hoch wie jetzt! Dem zur Folge hat zuvor noch jede Menge heiße Luft im oberen Kollektorbereich ungenutzt verweilt, der DC – Lüfter hat offensichtlich zu wenig Leistung.
Inzwischen läuft die Sache automatisch, den ungenutzt im Kollektor im Jahr 2012 eingebauten mechanischen Thermostat habe ich jetzt zur Steuerung des Rohrlüfters verwendet. Genau gesagt folgendermaßen:
Der Raumthermostat steuert den elektronischen Thermostat an und dieser wiederum den 12 V Lüfter. Sobald die 12 V am Lüfter anliegen, erhält auch der Thermostat im Kollektor die DC Spannung. Schaltet dieser durch, steuert er ein 12 V Relais an, welches seinerseits den 230 V AC Lüfter einschaltet.
Nach etwas Einstellarbeit schaltet sich der Rohrlüfter bei 35 °C ein und bei ca. 26 °C wieder aus. Der elektronische Thermostat ist auf 24 °C Einschalttemperatur programmiert +/- 0,5 °C Einschalt- /Ausschaltdifferenz. Gemäß meiner Aussage zur Temperaturdifferenz von nicht unter 3 °C nicht ganz ideal, aber in der Praxis ist dies kein Problem.
Ob eine Drehzahlsteuerung noch mehr bringen wird, kann ich nicht sagen, ich warte gespannt auf deine Bauarbeiten.
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Grüße von
Rainer
(Sandy)
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17.09.2018 22:30
Leyonardo
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Re: Prinzipielle Betrachtungen zum Bau eines Versuchs-Luftkollektors
Hallo Rainer,
das find ich gut, dass du durch den neuen Aufbau schon Verbesserungen erzielt hast. Es zeigt sich also bei dir, dass mehr Luftstrom schnellere Erwärmung, also mehr Wärmeeintrag in der gleichen Zeit bewirkt.
Dein Rohrlüfter kann doch in der Drehzahl geregelt werden. Wie steuerst du den denn? Sicher hast du ihn auch schon voll aufgesteuert. Ist dann der Wärmeeintrag immer noch besser oder wird es dann schon wieder schlechter? Natürlich ist das halt schwer nachzuweisen.
Du weißt, ich gehe davon aus, dass ein geregelter Lüfter den optimalen Wärmeeintrag bringen kann. Also bei kleiner Temperaturdifferenz den Lüfter mit niedriger Drehzahl starten und mit größerer Temperaturdifferenz schneller laufen lassen. Zu hohe Luftleistung darf er allerdings auch nicht bringen, weil sonst der Wirkungsgrad wieder zurück geht. Ich würde dich gerne dazu bringen die Drehzahl abhängig von der Differenztemperatur zu machen (falls deine Drehzahlregelung dadurch gesteuert werden kann). :-)
Meine Regelung ist eigentlich schon festgelegt. Ich hab sehr konkrete Vorstellungen, wie alles geregelt werden muss. Im Prinzip wird der Lüfter nach Überschreiten einer Temperaturdifferenz (Kollektortemperatur zu Raumtemperatur) mit geringer Drehzahl eingeschaltet und dann abhängig zur Strahlungsleistung (die kleine Solarzelle) auf immer höhere Leistung gesteuert. Durch die genaue Luftstrom- und Temperaturmessung kann ich dann hoffentlich immer sehen, ob der Wärmeeintrag optimal ist. Ob meine Lüfter dabei genügend Luftleistung bringen, wird sich auch zeigen.
Allerdings hab ich mich ein bisschen überlastet. Meine Terasse ist noch nicht fertig und ich muss mit meinen Repair Café Kollegen auf eine Aktion vorbereiten, die wir an einer Schule durchführen, um die Kiddies an nachhaltiges Verhalten heranzuführen, weitere Aktionen an anderen Schulen sind geplant. In meinem Technologieverein ist auch so einiges geplant, was mich viel Zeit kosten wird. Und Brötchenverdienen muss nebenher auch noch sein :-).
Ich weiß also noch nicht, wann ich dazukomme meine Steuerung und den Datenrecorder fertig zu stellen. Im Septemper wirds nix mehr aber ich hoffe, dass ich im Oktober dazu komme.
Sobalds was neues gibt, meld ich mich wieder.
Bis dann
Herbert
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19.09.2018 17:56
Sandy Administrator
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Re: Prinzipielle Betrachtungen zum Bau eines Versuchs-Luftkollektors
Mit dem Rohrlüfter ist es so eine Sache ... Dazu musst du wissen, dass ich einen 125 mm Rohrlüfter auf ein 100 mm Zuluftrohr adaptiert habe. Wenn ich den Lüfter volle Pulle aufdrehe, beginnt er zu knurren und verliert an Leistung, er wird also ein Vakuum ziehen. Diese Geräusche macht er auch dann, wenn er ganz allein und ohne nachgeschaltetem 12 V Lüfter läuft. Wenn der Lüfter frei im Raum mit dem Phasenanschnittdimmer geregelt wird, ist alles kein Problem. Nun muss ich noch mal testen, ob das Zuluftrohr allein Schuld am Vakuum ist. Möglicherweise ist auch der Ansaugfilter verschmutzt, was dann den gleichen Effekt hätte.
Ansonsten habe ich den Rohrlüfter mit dem Dimmer so eingeregelt, dass er in Harmonie mit dem 12 V Lüfter läuft, schließlich dürfen sie nicht gegeneinander arbeiten. Eine Messung hat einen Durchsatz von über 200 m³ ergeben. Wenn ich noch mal einen Kollektor plane, würde ich das Rohr vom Kollektor nach innen größer wählen. Nach meiner Erfahrungen machen Lüfter mit großem Durchmesser bei gleicher Luftleistung weniger Lärm als entsprechende Lüfter mit kleinerem Durchmesser.
Was die Geräuschkulisse angeht, so ist bei Betrieb des Rohrlüfters die Grenze des erträglichen bei mir erreicht. Übrigens liegt die Leistungsaufnahme im runtergeregelten Zustand bei ca. 13 W, die Energie beziehe ich aus meiner autarken Anlage.
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Grüße von
Rainer
(Sandy)
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01.10.2018 11:54
Sandy Administrator
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Re: Prinzipielle Betrachtungen zum Bau eines Versuchs-Luftkollektors
Nachdem es mit dem Rohrlüfter ganz gut funktioniert hat, habe ich inzwischen ein neues Gerät eingebaut. Der bisherige Lüfter war zwar neu, hatte aber nur Gleitlager. Bei einer Kontrolle hatte ich auch noch einen Bruch der Achsaufnahme des Lüfterrads festgestellt, so dass ein Austausch angezeigt war.
Der neue Lüfter macht deutlich weniger Geräusche, genau gesagt 39 dB anstelle 54 dB vom alten Teil.
Eine wichtige Sache möchte ich noch berichten: Beim Einstellen des mechanischen Kollektorthermostats entdeckte ich im Lüftungsrohr Flecken, die Ähnlichkeit mit Stockflecken hatten. Die Ursache sehe ich in der Tatsache, dass ich jeden Morgen den Lüfter einschalte und damit das Obergeschoss meines Hauses durchlüfte. Dadurch kommt natürlich kalte Luft in den Kollektor. Nach dem Ausschalten steht nun diese Luft im Kollektor und dem Lüftungsrohr. Nun hoffe ich durch ein neues Verhalten die Sache in den Griff zu bekommen, nämlich in dem ich die Rückschlagklappe nach dem Lüften offen lasse. Durch diese Maßnahme strömt warme Luft zurück in den Kollektor. Nach ca. 30 Minuten schließe ich die Rückstauklappe wieder. Dies geschieht durch einfaches Verdrehen des Endrohrs. Die weitere Entwicklung werde ich beobachten und auch hier berichten.
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Grüße von
Rainer
(Sandy)
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Zuletzt bearbeitet am 01.10.18 11:58
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01.10.2018 18:30
swoops 
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Re: Prinzipielle Betrachtungen zum Bau eines Versuchs-Luftkollektors
Hallo,
es ist immer noch ein Rohrlüfter? Darf ich fragen welchen Modell und was es gekostet hat? Durchmesser?
Danke und lg
swoops
mein Keller ist super trocken geworden durch 2 Module; die Luftfeuchtigkeit liegt abends und nachts unter 60% (Tagsüber deutlich unter 50%) bei ca 80 qm Keller
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