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Foren
Leistungsverlust Röhrenkollektoren
Verfasser:
Hannes/esbg
Zeit: 29.07.2015 10:51:57
0
2253582
Hallo werte Mitleser!

Ich habe bei einem Kunden eine Fassadenkollektoranlage mit 60 Stk Vakuumröhren SSP VRK30 S, diese Röhren sind nach dem Thermoskannenprinzip aufgebaut und mittels einem Heatpipe Systems trocken (mit Wärmeleitpaste)in ein Sammlerohr eingeschoben.

Die Anlage steht seit 2011 und brachte eigentlich von Anfang an meines Erachtens zu wenig Ertragsleistung, nunmehr reicht die Leistung nicht einmal mehr für einen vernünftigen Duschbetrieb für zwei Personen.

Eine genaue Überprüfung der Anlage ergab weder Hydraulisch noch Regeltechnisch irgendwelche Fehler, vom Lieferanten wurde gemutmaßt dass eventuell das Sammlerrohr teilweise durch verkracktes Solarfluid verlegt sein könnte.
Dies ist jedoch angesichts der noch nie stattgefundenen Stagnation der Anlage kaum möglich.

Die 60 Röhren (zwei mal 30 Röhren) sind in einem Winkel von etwa 70° an der Fassade optimal südseitig ohne jede Verschattung angebracht und wirken auf einen 1000 L Pufferspeicher mit 2 getrennten Registern (oben 2,0 m², unten 2,8 m²) welche über ein Umschaltventil je nach Ertrag und Vorrang durchflossen werden.
Die Steuerung ist eine UVR1611 und die Solarpumpe wird davon Drehzahlgeregelt über die Temperaturdifferenz zwischen Kollektor und jeweiligem Registerrücklauf.

Derzeit liefert die Anlage bei vollem Sonnenschein (20.Juli, Außentemperatur fast 36°C) gerade einmal eine Leistung welche den Puffer oben auf 56 bis 58°C und unten auf 32 bis 35°C bringt, diese Temperaturen sind für eine daran angeschlossene FRIWA schon sehr grenzwertig, auch wenn man bedenkt dass man im Sommer nicht gerade heiß duschen möchte!

Wer kann zu diesem "Leistungsverlust" eine Erklärung abgeben oder kann sagen was man aus den 4,9 m² Aperturfläche an einem Standort nähe Wien normalerweise herausholen kann??

Ergänzen möchte ich noch dass der Pufferspeicher mit der Original "Schaumgummimatrazze" nicht besonders gut isoliert ist, was aber bei den erzielten Werten das Kraut auch nicht fetter macht!

MfG
Hannes / ESBG

Verfasser:
OliverSo
Zeit: 29.07.2015 11:14:46
0
2253589
9,2m² Brutto-Kollektorfläche auf 1000 Liter Puffer, dazu mit 70 Grad sehr steil stehend. Das ist m.E. schon grenzwertig.

Ein Kollektorfeld dieser Größe wird grob geschätzt bei voller Sonneneinstrahlung und kaltem Puffer um die 5kW Leistung bringen. Über den Tag kommen da sicher nicht mehr als 20kWh zusammen. Das erwärmt dir den Puffer im Schnitt um 17K. Mehr nicht.

Besser wäre es, wenn du Volumenstrom und Vor/Rücklauftemperaturen im Solarkreis messen könntest.

Oliver

Verfasser:
Dietmar Lange
Zeit: 29.07.2015 11:19:19
0
2253592
Klassischer Fall von zu kleiner Kollektorfläche (Apertur) für zu großes Speichervolumen:

Bewährte Daumenregel:

50 bis 75 l Speichervolumen pro m² Apertur.

Dietmar Lange

Verfasser:
mxxxxxxxxx5
Zeit: 29.07.2015 11:27:13
0
2253595
Hallo,
ich habe 9m² Appertur, VRK 67° Ausrichtung 190°Süd.
Juli durchschnittlicher Ertrag: 12kwh, Spitze: 16,7kwh
Deutschland, PLZ 89xxx

Prüf mal:
Wenn Röhren Horizontal angebaut sind, muss bei Heatpipe trotzdem ein leichtes Gefälle sein damit sie funktionieren. (Bei mir 3,5cm, auf 200cm)
Dann frisst natürlich gewollte Zirkulation und eventuelle Schwerkraftzirkulation und Gegenstromzirkulation einiges.
Nicht vergessen, auch der Speicher hat Wärmeverlust.

Gruß
Manfred

Verfasser:
mxxxxxxxxx5
Zeit: 29.07.2015 11:50:58
0
2253606
Vergessen: 72 Heatpipe Röhren, sonst vom Aufbau wie Deine.

Bild Wandmontage

Verfasser:
Hannes/esbg
Zeit: 29.07.2015 12:27:52
0
2253620
Hallo!
Die Röhren sind senkrecht angeordnet!

Dass 4,9m² nicht berade berauschend sind weiß ich, aber bisher hat es wenigstens halbwegs gereicht, aber die Leistung hat eklatant nachgelassen.

Auch bei zwingend vorrangiger Betriebsweise des oberen Registers (etwa 300 bis 350 L Puffervolumen) wird kaum eine Temperatur desselben von über 60°C erreicht!

MfG
Hannes / ESBG

Verfasser:
mxxxxxxxxx5
Zeit: 30.07.2015 07:37:59
0
2253874
70Grad ist eben eine ziemliche Winterstellund und im Juli witd die geringste Leistung erbracht.

Ich hatte am 20.7 12,5kwh d.h. auf deiner Fläche ca. 7,5 kwh.
Schlecht gedämmter Kessel geschätzter Verlust 4kwh.
Bleiben 3,5kwh für Temperaturerhöhung.
Passt doch ungefähr.

Verfasser:
J.B.
Zeit: 31.07.2015 06:03:52
0
2254099
Moin

Ist evtl. die Wärmeleitpaste ausgetrocknet? Wir nehmen immer gleich Kupferfett).

Passt der Volumenstrom? (Ich würde die Drehzahlregelung testweise rausnehmen und über den Taccosetter einstellen).

Hat die Regelung eine "Röhrenfunktion"? Wird also die Pumpe hin und wieder angesteuert, um den Kollektorfühler anzuströmen?

Wie sind die Ein-und Austrittstemperaturen bei welcher Puffertemperatur?

mfg

Verfasser:
Hannes/esbg
Zeit: 31.07.2015 10:31:42
0
2254147
Die Regelung (UVR1611) ist mit einer "Srartfunktion" parametriert.

Es wurde auch schon versuchsweise mit fixer Pumpendrehzahl und 6L/min probiert, keine Ertragsverbesserung!

Der Tip mit der ausgetrockneten Wärmeleitpaste ist mir selbst auch schon eingefallen, wurde aber noch nicht überprüft.

Ich werde wahllos 10 Röhren ausbauen schön schräg auflegen und mit einer Decke abdecken (für etwa 10 min) und dann die Decke abnehmen und alle Röhren mittels Infrarotthermometer checken wie der Temperaturanstieg ist, damit sieht man ob eventuell einzelne Röhren überhaupt keine bzw zu wenig Leistung haben!

Diese Arbeiten sind aber erst nächste Woche möglich, ich werde jedenfalls weiter berichten was nun Sache ist!

Verfasser:
Hannes/esbg
Zeit: 05.08.2015 11:51:34
0
2255532
Ich habe nun an der Anlage wahllos 10 Röhren ausgebaut und diese mit etwa 30° Neigung aufgelegt (in optimaler Ausrichtung zur Sonne zu diesem Zeitpunkt), danach diese Röhren komplett mit einer dicken Decke abgedeckt und die Enden der Heat-Pipe mit einem schwarzen Klebeband beklebt um mit einem Infrarotthermometer vergleichbare Messergebnisse zu erreichen.

Nach einer Abkühlzeit von etwa einer 1/4 Std. wurden alle Röhren gemessen un d notiert diese Werte lagen zwischen 36 und 46°C, danach die Decke weggenommen und im Abstand von 5 min wieder alle Röhren (im Leerlauf) gemessen.

Die besten erreichten 112°C die schlechtesten nur 62 bzw 86 bzw 88°C dazwischen welche mit 97 bis 101°C!

Dies deckt sich mit der Tatsache, dass etwa 1/3 der Röhren keine nennenswerte Leistung mehr liefern!

Der Großhändler sagt das hat Er noch nie gehabt, ausserdem sei die Gewährleistung mit 2 Jahren bereits lange vorbei und bla bla bla, E bietet nun 60 neu Röhren zu einem "Sonderpreis" an, welche weiß ich noch nicht.

Wer von den Mitlesern hat bereits einmal eine derartige Heat-Pipe zerlegt / aufgeschnitten, was ist im Heatpipe Element drin, Alkohol (Spiritus etc) oder etwas anderes?

Das eigentliche Element besteht aus einem ca 8 mm CU Rohr mit einer Länge von ca 180 cm und oben den dicken Übertragerbimmel jeweils oben und unten dicht verlötet, diesen kann man aus der Absorberfläche rausziehen, aber es gibt nur die Komplette Röhre als Ersatzteil!!!

Verfasser:
micha_el
Zeit: 05.08.2015 21:05:08
0
2255684
Bei ebay bietet eine Firma an Heatpipes von Röhren Kollis neu zu befüllen.

http://www.ebay.de/itm/Elco-Klockner-TMO-600-uberholte-Ersatz-Vakuumrohren/231614478564?_trksid=p2047675.c100009.m1982&_trkparms=aid%3D222007%26algo%3DSIC.MBE%26ao%3D1%26asc%3D20140117125630%26meid%3Da0df2837b63b4f85b101d8d05870d1f5%26pid%3D100009%26rk%3D8%26rkt%3D10%26sd%3D121714524560#shpCntId


bzw die
Röhren gibt es auch einzeln.
Ich weiss nicht ob den Kollektor zerlegen kann.
http://www.ebay.de/itm/Solar-Heatpipe-/231620068416?pt=LH_DefaultDomain_77&hash=item35eda1c440

Verfasser:
Hannes/esbg
Zeit: 10.08.2015 11:47:57
0
2256980
Soweit ich aus den Bildern ersehen kann gehts dabei um die Klöckner (oder ähnlich aufgebaute) einwandige Röhren.

In ebay sind angebote über Heatpipes drin aber OHNE Maßangabe lt. Bildern sind das aber die mit den kleinen Wärmetauscherpimpeln!

Eigentlich sollte ich ja schon letzte Woche ein Anbot über die "Ersatzröhren" bekommen, bis dato hab ich trotz mehrfacher urgenz noch immer keines!

Verfasser:
Hannes/esbg
Zeit: 03.09.2015 20:53:46
0
2264374
Heute (3.9.15) sind endlich die Ersatzheatpipes angekommenn, nachdem mir vorher ein voraussichtlicher Liefertermin für die erste Novemberwoche angekündigt wurde und ich daraufhin etwas "ausgezuckt" bin!

Ich habe gerade vorhin einen Schnelltest mit 2 Heatpipes gemacht, diese senkrecht in einen Kübel mit ca 70°C heißen Wasser gestellt und die Zeit gestoppt bis der Pimmel heiß wurde.

Vom Einstellen bis es schlagartig heiß wurde am Pimmel dauerte es 59 bzw. 61 sec, ob dies ein guter Wert ist weiß ich noch nicht, aber ich werde alle 60 Röhren so prüfen und danach auch die Alten.

Vielleicht weiß irgendwer ob dies ein brauchbarer Weg ist um die Dinger zu testen oder ob es bessere (vor allem praktikable) Methoden gibt!

Denn man könnte auch einen "Prüfstand" aufbauen mit Wasserspülung am Rohr temperaturgeregelt samt Wärmezähler und dasselbe oben am Pimmel ebenfalls mit Wärmezähler, machbar JA aber etwa 2000,-€ an Kosten und viel Zeitaufwand!

Grüße, Hannes / ESBG

Verfasser:
geobau
Zeit: 07.09.2015 10:17:58
0
2265404
jetzt bitte ich aber um Aufklarung!

Meines Wissens ist ja einer der großen Vorteile gegenüber den Flachkollektoren die gute Dämmung durch das Vakuum ,dann liest man aber : nach 60 sec schlagartig heiss geworden?

Als FK Fan bin ich jetzt ein wenig überfordert!

lg geobau

Verfasser:
pflanze 132
Zeit: 07.09.2015 10:53:44
0
2265417
Hallo Gerald,

Hannes hat die Heatpipes nicht zusammen mit den doppelwandigen Vakuumröhren in heißes Wasser getaucht, sondern ohne diese.
=> Heatpipe trifft heißes Wasser direkt und keine Vakuumdämmung stört den Temperaturanstieg.

Grüße
Stefan

Verfasser:
geobau
Zeit: 07.09.2015 16:28:22
0
2265536
besten dank für die info!

Verfasser:
Hannes/esbg
Zeit: 11.11.2015 21:05:19
0
2293194
Nachdem ja nun einige Zeit vergangen ist sind die "Heatpipes" an der Anlage ausgetauscht!

Ich habe mir die Mühe gemacht und sämtliche 60 Heatpipes (die Neuen) überprüft, die Versuchsanordnung war wie folgend beschrieben.

Ein Kunststoffbehälter (Kanister) ca 40 cm hoch mit einem E-Heizkörper drin welcher mittels Thermostatsteuerung das Wasser auf 60°C +/-1°C hält.

Nachdem das Wasser im Kanister seine Solltemperatur erreicht hatte wurden jeweils 10 Stk der Heatpipes zugleich in das Wasser eingestellt (unten etwa 39-40 cm im warmen Wasser).

Sodann die Kolben der Heatpipes ständig durch angreifen überprüft, diese wurden nach etwa 1,5 bis maximal 2 min so heiß wie das Wasser unten, alle relativ gleichmäßig.

Ebenso habe ich die "alten" teilweise defekten Heatpipes auf die gleiche Weise überprüft, bei denen stellte ich fest dass einige überhaupt nicht warm wurden sowie ein Teil derselben erst nach etwa 4 bis 5 min warm wurden.
Insgesamt waren von den 60 Röhren definitiv etwa 36 Stk. defekt, 8 Stk.waren überhaupt ohne Funktion 19 Stk. brauchten über 5 min um etwas warm zu werden und 9 Stk. benötigten zwischen 3 und 5 min für die Erwärmung auf nahezu die Quelltemperatur.

Ich habe einige der defekten und einige der "weniger" defekten Heatpipes aufgeschnitten um festzustellen ob und welches Medium in diesen drinnen ist, diejenigen welche keine Leistung hatten waren beim auftrennen mittels Rohrschneider ohne jedes Geräusch und ohne jeden Inhalt.
Diejenigen welche noch etwas Leistung hatten machten beim Auftrennen ganz leicht "pfft" und das wars, das Gas welches drinnen war ist nicht brennbar, wird aber von einem Kältemittellecksuchgerät mit pieps angezeigt!
Offensichtlich ist in den Heatpipes ein "Kältemittel" drin, welches ????, ich habe versucht eine der Pipes mit etwas Butan zu füllen, leider ist eine exakte Dosierung schwer möglich und diese Pipe erbrachte ebenfalls keine Leistung!

Leider sagt dies noch immer nichts über die Übertragungsleistung aus, dafür müsste ich eine Versuchsanordnung mit zwei Kreisläufen samt Wärmezähler bauen, der dafür erforderliche Aufwand übersteigt allerdings den Materialwert der Heatpipes beträchtlich.

Vielleicht weiß einer der Mitleser etwas über die Füllung der Pipes, goggln bringt leider vieles aber nichts brauchbares dazu!

Verfasser:
Hannes/esbg
Zeit: 12.11.2015 18:54:03
0
2293536
Offensichtlich sind alle Mitleser (mir Röhrenkollektoren) entweder mit der mangelhaften Röhrenleistung zufrieden, oder sie haben dies noch nicht einmal bemerkt!

Ich für meine Person bin von den so "super ertragreichen Röhrenkollektoren" geheilt, abgesehen von der mangelhaften Funktion (welche man selbst mit viel Erfahrung kaum prüfen kann) ist die Aperturfläche im Vergleich zu FK geradezu beschissen klein und der scheinbare Vorteil eines besseren Ertrages bei tiefen Außentemperaturen ist mit dem großen Nachteil der sommerlichen Überhitzung mehr als negativ kompensiert!

Verfasser:
mxxxxxxxxx5
Zeit: 12.11.2015 19:03:01
0
2293538
Zitat von Hannes/esbg Beitrag anzeigen
Offensichtlich sind alle Mitleser (mir Röhrenkollektoren) entweder mit der mangelhaften Röhrenleistung zufrieden, oder sie haben dies noch nicht einmal bemerkt!

Ich für meine Person bin von den so "super ertragreichen Röhrenkollektoren" geheilt, abgesehen von der mangelhaften Funktion[...]

Naja,
Spitzenleistung derzeit 5,8kw aus 9,5m^2 Appertur
(Gestern 33kwh am Tag)
Ich denke das ist ok, speziell wenn es mit eine Wand erwirtschaftet wird, die sonst nur ihren Verputz spazierengetragen Ht.
Gruss
Manfred

Verfasser:
mariob
Zeit: 12.11.2015 19:12:48
0
2293543
Hi,
ich bin Besitzer von 90 Röhren Schienaböller, den Messwerten nach (WMZ) sind die ok. Zu günstigen Zeiten also viel Sonne, günstig stehend, kalte Senke können da schonmal 50 kwh am Tag zusammenkommen. Das sind nur wenige Tage im Jahr aber es geht.
Ich denke viel mehr kann ich nicht erwarten. Zu Deiner obigen Frage, die Füllung der Heatpipes ist im Vakuum, um die Siedetemperatur abzusenken. Wahrscheinlich Wasser mit Frostschutz, ich könnte mir da einen Alkohol vorstellen. Wenn Du mal ein wenig schaust gibt es im Internet auch Videos wie man die Dinger füllt und so verschließt das die Funktion wieder gegeben ist. Das Zischen ist der Druckausgleich des außen anliegenden Luftdruckes in das Innere der Pipe.
Meine Vermutung ist die das in China die Dinger auch nicht viel anders verarbeitet werden, das setzt Geschick voraus und ich vermute auch bei meinen Röhren große Streuungen in der Wärmetransportfähigkeit der Pipes. Allerdings gab es bei mir scheinbar einen Treffer, zumindest kann ich nicht klagen.

Gruß
Mario

Verfasser:
Onkel2012
Zeit: 12.11.2015 19:16:15
0
2293544
Ich habe bei meinen Viessmann SP2A Röhren (40 Stück 9,24m2 Bruttokollektorfläche) auch keinerlei Grund zur Klage. Vor 2 Jahren sind lediglich 3 Röhren durch starken Hagel zerstört worden -> Versicherung.
Jahresleistung je nach solarer Einstrahlung 3500 kWh- 4000 kWh. Ausrichtung SSW ca. 60 Grad Anstellwinkel.

Verfasser:
Hannes/esbg
Zeit: 13.11.2015 21:30:34
0
2293870
Sowohl die Viessmann als auch die Klöckner Röhren sind "einwandige" Röhren mit einem Flachabsorber drin, wo die Schwachstelle die Rohrdurchführung oben ist.

Die Röhren um die es hier geht sind die berühmten "Chinakracher" mit den sogenannten Sydney Röhren, wo eine Thermosflasche aus zwei Glasrühren gebildet wird.
Die innere Glasröhre ist schwarzchrom (oder irgendwie anders) beschichtet und im inneren dieser Thermoskane befindet sich ein ringförmig gebogenes Alublech in das die heatpipe eingesteckt ist.

Also Wärmeübertragung von geschwärzter Glasfläche auf Alublech und dann von Alublech auf CU-Heatpipe, sodann mittels Heatpipepimmel auf CU Umfassung und von dieser auf Solarfrostschutz, also 3 x Wärmeübertragung von Sonne bist zum Wasser!

Die Heatpipes enthalten definitiv KEINE Flüssigkeit, und sind auch nicht unter Vakuum, sondern beinhalten warscheinlich ein Kältemittel unter Überdruck.

Da eine derartige Füllung sehr diffizil ist (offensichtlich nur wenige Gramm) ist die Füllungsgenauigkeit und eine absolute Dichtheit der Heatpipes natürlich eine elementare Voraussetzung für die einwandfreie Funktion derselben.

Verfasser:
mariob
Zeit: 13.11.2015 22:09:13
0
2293879
Hi,
das die Dinger unter Überdruck gefüllt sind ist sicher nicht unmöglich, ich halte das aber technologisch für deutlich aufwendiger. Der Frostschutz wäre allerdings einfacher. Insofern wäre es schonmal interessant was denn nun wirklich drin ist.
Das ansprechende Kältemittelspürgerät sagt in meinen Augen wenig aus, es reagiert auch auf andere Stoffe als Kältemittel. Diese sind in letzter Zeit auch sehr breitbandig in der Zusammensetzung geworden.
Die Art der Beschichtung der Röhre istwahrscheinlich meist im Prüfbericht nachzulesen. Bei meinen ist das kein Schwarzchrom und es steht zumindest drin.
Das die Füllungsmenge diffizil ist kann ich mir schon vorstellen, allerdings nicht in diesem Maße wie z.B. einer Kapillaranlage eines Kühlgerätes. Und insofern würden mich da die Leistungsdaten Füllmenge vs. Wirkungsgrad interessieren.
Vakuum oder Druckfüllung, entscheidend ist wie der Siedepunkt eingestellt ist, insofern wäre das Prinzip gleich.....


Gruß
Mario

Verfasser:
Hannes/esbg
Zeit: 17.07.2017 10:35:26
0
2526483
Nach nunmehr 2 Jahren mit den "erneuerten" Heatpipes stellt sich die Sachlage so dar, dass offensichtlich wieder ein beträchtlicher Teil derselben massive Leistungseinbußen aufweist!
Nun wird zur genauen Leistungsfeststellung noch ein WMZ und ein Strahlungssensor eingebaut um eine realistische Feststellung der gelieferten Energiemenge zu ermöglichen!

MfG
Hannes

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