Självcirkulation?

[aromata]

Om jag har en solfångare på en södervägg och en ackumuleringstank innanför i samma nivå, skulle det inte vara möjligt att få ett sådant system självcirkulerande (utan pump)? Förmodligen krävs en backventil för att systemet inte ska gå baklänges och kyla tanken på natten.

I bl.a. södra europa och USA finns sådana system för varmvatten men då är tanken placerad över solfångaren. Jag förstår att en nivåskillnad underlättar självcirkulationen men skulle det inte fungera i alla fall om rördimensioner mm utformas rätt. Förr hade vi väl självcirkulerande vattenburen värme i husen, eller?

[Sfinx]

Det finns en anledning till varför det är vanligt söderöver.
Nästan aldrig frost.
För att inte frysa sönder solfångaren behöver du någon form av frostskydd. Kopplar du den direkt till tanken behöver du flera hundra liter frostskydd. Det blir dyrt.
Alltså får du ha någon form av värmeväxlarei eller vid acctanken. Slinga, vvx eller annat.
Då får du fort och lätt problem med just självcirkulation om du inte sätter acctanken på vinden i frostfritt utrymme, eftersom du har självcirkulation per definition i tanken. Varmt i toppen osv.

[aromata]

Jag tänkte i så fall låta systemet gå när frysrisken är borta och dränera slingan övrig tid. Om jag har plana solfångare så är utbytet ändå ganska dåligt på vinterhalvåret.

Ev. skulle jag kunna använda solfångaren som luftvärmare under vintern.

Ett sånt här system skulle kunna bli riktigt billigt, enkelt och lättbyggt.

[Sfinx]

Solfångare med tank och vakuumrör med självcirkulerande vatten i kostar nästan ingenting. Den typ som är vanlig utomlands med tanken liggande ovanför solfångaren och med vattenfyllda vakuumrör är väldigt billig då den tillverkas i STORA serier.
Ex med 20 rör och en behållare om 165 liter kostar till kund i storleksordning 5000 kr, med moms.
30 rör och 250 liter ca 6800 kr med moms. Men tror du att någon är intresserad när frysrisken finns om man glömmer av att tappa ur vattnet på hösten. Vi har valt att inte föra dessa men det är kanske fel beslut?

[apersson850]

Med tanke på hur stor del av året som frost kan förekomma i det här landet tror jag det är rätt beslut.

[aromata]

Hur stor är egentligen risken för frysskador i ett vakumrör? Är detta provat? En av finesserna med vakumrör är väl att vakum isolerar, eller?

Anslutningar som inte är i vakum kan isoleras (är de kanske redan vid lev).

Kanske kan en sådan solfångare då fungera ner till kanske -5 grader. Det skulle öka möjligheterna betydligt. Frostknäppar kan vi ju ha i maj i södra Sverige. Men det är då inte många minus och väldigt kortvarigt.

[Sfinx]

Frostnätter är inget problem. Tanken är varm och isolerad. Vatten som kallast vid + 4 så cirkulationen fortsätter tills hela tanken är kall. Oavsett yttertemperatur.
Problemet är långa vintrar. När det väl fryser, går varje rör sönder, på grund av rörlängden och upprepade frysningar. Vakumrören har mycket mindre värmeförluster men de är inte 0. Tyvärr. Om det tar en vecka eller två spelar ingen roll om vi har vintertemp som nu i månader.
Förr eller senare fryser de. Risken närmar sig i alla fall 100% per vinter. Och under några vintrar är sannolikheten total.

[apersson850]

Det cirkulerar väl inte genom solfångarna, om inte solen värmer dem? Att vatten är tyngst vid +4°C hjälper väl inte i det fallet?
Så länge det är varmare i den ovanförliggande tanken stannar det kvar där, oavsett hur lite eller mycket kallare det är i solfångarna, under tanken. Eller är anläggningen konstruerad på ett sätt som jag inte alls begriper nu?

Är det vakuumrör med heatpipe det gäller, eller med vattencirkulation?

[Sfinx]

Självcirkulattion beror på densitetskillnader, Densiteten beror på temperaturen för vatten. Kyls vattnet sjunker det till det når 4 grader. som är vattnets densitetsmaximum. Vatten kallare än 4 grader stiger.
Det stiger upp i det varmare vattnet och kyler det.
Vad som kommer att hända är att vattnet nere i rören kommer att hålla ca +4 tills allt vattnet även uppe i tanken är nerkylt. Sedan fryser allt med början uppe i tanken. Precis som en sjö.

Det är rena vakuumrör utan heatpipe. Stora termosar
Och alla vet väl att även kaffet i termosen blir kallt.

Men för att återgå till aromatas första inlägg. Kör man med solfångare lägre än acctank men med slinga och frostskyddsvätska fungerar det.
En vanlig Vacuumrörsolfångare med heatpipe placerad under en acctank med frostskyddad vätska i slingan är helt rätt. Ett problemet är att om tanken är för liten kommer du att koka den då du inte kan ha partiell förågning i en självcirkulationslösning. Du får tappa varmvatten helt enkelt.

[aromata]

Frostnätter är inget problem. Tanken är varm och isolerad. Vatten som kallast vid + 4 så cirkulationen fortsätter tills hela tanken är kall. Oavsett yttertemperatur.

Intressant. Jag vet det här med +4 och densitet men jag tänkte inte tanken att detta skulle kunna driva självcirkuleringen. Då borde solfångare utan vakumrör också fungera på samma sätt vintertid under förutsättning att tanken är varm och flödet är ok.

I princip skulle man då på elektrisk väg kunna styra ack.tankens minimumtemperatur så att den aldrig går under kanske +10 och därmed slippa frostskador.

Jag bortser från de ekonomiska aspekterna i detta resonemang.

[apersson850]

Detta förutsätter då att tanken svalnar fortare än rören. Annars blir det kallt nere i rören, och vare sig det är +4°C eller +2°C kommer det vattnet att vägra ta sig in i tanken, så länge den är varmare. Då kommer det att frysa i vakuumrören, trots att det kanske finns varmt och gott vatten uppe i tanken fortfarande, som annars kunde hålla hela anläggningen frostfri.

Vakuumrören är ju bra isolatorer, men den totala energi som finns lagrad i tanken överstiger förmodligen vida det lilla som finns i de ganska tunna rören inuti vakuumrören. Blir det som Sfinxen säger i verkligheten, eller är det bara ett teoretiskt resonemang du för? Jag tycker det låter som om frysrisken utanför tanken är överhängande, oavsett tankens temperatur.

Aromata, du måste i så fall hålla tanken på +4°C, varken mer eller mindre. Dessutom måste du kyla ner tanken till +4°C, om rören skulle svalna fortare än så. Det gör du klart enklast genom att pumpa runt vattnet i solfångaren, och vinner dessutom att du värmer upp dem då, men då har du övergivit självcirkulationen ändå.

[Sfinx]

Detta förutsätter då att tanken svalnar fortare än rören. Annars blir det kallt nere i rören, och vare sig det är +4°C eller +2°C kommer det vattnet att vägra ta sig in i tanken, så länge den är varmare. Då kommer det att frysa i vakuumrören, trots att det kanske finns varmt och gott vatten uppe i tanken fortfarande, som annars kunde hålla hela anläggningen frostfri.

Vakuumrören är ju bra isolatorer, men den totala energi som finns lagrad i tanken överstiger förmodligen vida det lilla som finns i de ganska tunna rören inuti vakuumrören. Blir det som Sfinxen säger i verkligheten, eller är det bara ett teoretiskt resonemang du för? Jag tycker det låter som om frysrisken utanför tanken är överhängande, oavsett tankens temperatur.
.

Nja håller givetvis inte med
Om du får vatten längs ner som är +2 kommer det att stiga jämfört med vattnet precis ovanför. Inte jämför med vattnet längs upp utan jämfört med det alldeles ovanför. Precis som i en acctank . Det lättare=varma vattnet stiger. till den nivån då det kommer i jämvikt. Du får aldrig lättare vatten under tyngre vatten. Det går inte.
Försök att få isbitarna ligga på botten i glaset utan att dricka ur
Och när vattnet stiger måste annat vatten sjunka annars skulle det bli luft i rören. Vad sker, jo du får blandat 4 gradigt vatten, som lägger sig i botten. Att toppen på tanken kan vara varm länge är en sak men rören komer att kylas nerifrån och upp. Med högsta densiteten på lägsta punkten. Dvs frysa uppifrån och ner så länge +4 vatten är tyngre än is.

Nej jag har inte prövat
Får lägga is i glaset nästa gång.

[apersson850]

Vänta nu lite. Om det här alls ska fungera måste vakuumrören ligga ner, eller hur? Annars skulle man aldrig få upp vatten i tanken, utan bara upp till toppen på de U-böjar, som måste finnas, om vattnet ska kunna cirkulera ner i vakuumrören. Vakuumrören är väl tilltäppta i ena änden, fortfarande?

Jag var inrotad i mitt tänkande med utgångspunkt från mina egna vakuumrör, som står upp (ja, de lutar med taket, men i princip).

[Sfinx]

Nej det är en tank med öppen cirkulation rätt ner i rören. Dvs tar du bort locket på tanken ser du ner i rören. Rätt ner i varje rör. Det är dessutom inte trycksatt, utan ett helt öppet system.
Det är därför de fungerar så bra när solen skiner. Det varma vattnet stiger och det kalla sjunker. Även om diametern är liten blir det en cirkulation. Stiger något vatten på grund av uppvärmning ur röret måste något ersätt det vattnet. => cirkulation.
Det KAN ju inte bli hål i vattnet
I realiteten stiger vattnet närmast glaset och sjunker i mitten av röret.
Görenkelt. Idiotsäker om det inte vore för våra vintrar.

Du har samma princip i dina heatpipe men med fasomvandling. Där kokar det inne i heatpipen i vakuumröret och kondenserar utanför vakuumröret men i i heatpipen, och rinner tillbaka. Eftersom det är fasomvandling ökar värmeöverföringsförmågan kraftigt och man kan ha tunna rör. Tyngdlagen gäller.

[apersson850]

Aha! Nu begriper jag hur det fungerar.

Eftersom jag trodde att det låg en rörslinga in i och ut ur alla vakuumrören, kan du nog förstå att jag inte alls förstod hur du fick till denna självcirkulation.

Tätar tanken direkt mot vakuumrören, eller finns det ett separat vattenrör inuti?

Hur används det till varmvatten om det inte är trycksatt? Åtminstone där jag bor räcker det inte att komma upp till taknocken för att det ska sluta spruta ur slangar och kranar?

Hål i vatten kan man visst ha. Jag har en bekant som har fritidsbåt (jag kallar det skepp). Han hävdar att det är en anordning som skapar just ett hål i vattnet, ett hål som sen sväljer obegränsat med pengar...