Springen naar inhoud

Zwembad opwarmen op kamp


  • Log in om te kunnen reageren

#1

diamondback

    diamondback


  • 0 - 25 berichten
  • 9 berichten
  • Gebruiker

Geplaatst op 30 maart 2012 - 14:43

Dag,

ik heb een projectje lopen dat zowel praktisch als theoretisch haalbaar moet zijn:
Deze zomer op kamp zou ik een zwembad willen bouwen. Ik zou een zeil van 6x8m laten maken, met opstanden van 1,20m en een waterhoogte van 1m betekent dit dat er 20,16m water in zit. Om makkelijk te rekenen rond ik dit af naar 20m.

We zijn 10 dagen ter plaatse en hebben enkel bergen hout ter beschikking (zelfontbrandingstemperatuur van 350C).
Ik zou toch graag het grootste deel van het kamp een verwarmd zwembad hebben: 24C op dag 4. We rekenen dat het aangevoerde water een temperatuur van 15C heeft. Omdat we de eerste dag nog moeten opbouwen reken ik 3 dagen.

Ik reken dus dat ik 20m water aan 3C opwarming per dag. Als er al iets niet klopt aan mijn bovenstaande redenering, laat maar horen.

Ik moet dus 251,16E6 J(4186J/kgK*20.000kg*3K) warmte van het vuur in het water krijgen. Dit betekent dus een continu vermogen van 2,906kW (251,16E6Ws/(1000W/kW)/(24*60*60s)).

Tot hiertoe het theoretische deel (opnieuw, als er iets aan schort, graag laten weten). Nu het praktische: hoe krijg ik de warmte van het vuur in het water. Een vuurtje stoken onder een PVC-zeil lijkt met niet ideaal. Enkele ideetjes:
Geplaatste afbeelding
Idee n is simpel: radiator die warmte opneemt en water erin wordt rondgepompt door temperatuurverschil (warm water stijgt). Het grote probleem hier is dat de waterleidingen door mijn PVC-zeil moeten = verre van ideaal en praktisch moeilijk haalbaar.
Geplaatste afbeelding
Idee twee is al iets moeilijker en ook duurder: twee radiatoren, n die boven het vuur hangt en n in het water. Beide zijn verbonden door een gesoleerde metalen staaf die de warmte zou moeten doorgeven.

Beide systemen zouden moeten werken, maar over welke vermogens spreek ik hier, welke oplossing is best, is er nog een betere oplossing (ik wil niets laten afhangen van de zon), wat zoek ik best van radiatoren/convector?

Dit forum kan gratis blijven vanwege banners als deze. Door te registeren zal de onderstaande banner overigens verdwijnen.

#2

Fred F.

    Fred F.


  • >1k berichten
  • 4168 berichten
  • Pluimdrager

Geplaatst op 30 maart 2012 - 16:33

Idee n is simpel: radiator die warmte opneemt en water erin wordt rondgepompt door temperatuurverschil (warm water stijgt)

Stel je van dat vanzelf rondpompen niet te veel voor, tenzij er verdamping (koken) in die radiator optreedt, maar dan verlies je de meeste warmte als stoom naar de atmosfeer.

Idee twee is al iets moeilijker en ook duurder: twee radiatoren, n die boven het vuur hangt en n in het water. Beide zijn verbonden door een gesoleerde metalen staaf die de warmte zou moeten doorgeven.

2,9 kW door een staaf overdragen? Vergeet dat ook maar.

Je zult toch echt een pompje moeten gebruiken om het water door de radiator boven het vuur te persen.
En een sloper heeft nog wel een oude convector/radiator van een badgeiser liggen.
Hydrogen economy is a Hype.

#3

diamondback

    diamondback


  • 0 - 25 berichten
  • 9 berichten
  • Gebruiker

Geplaatst op 30 maart 2012 - 18:29

Bij idee1 zitten beide "buizen" onder water. Van verliezen naar de atmosfeer kan dus moeilijk sprake zijn?

2,9kW warmte doorgeven door metalen staaf:
stel nu koper: 390W/m/K
temperatuurverschil +-330K--> A=2900/(390*330)=22E-3 m --> 2,2dm
Dus betekent dit volgens mij dat je 2,2dm doorsnede nodig hebt om dit door te geven zonder dat de staaf zelf bijkomend blijft opwarmen (??) (en indien je radiator in het water dit kan afgeven)?


Zonder rondpompen van de vloeistof lukt het dus niet?

#4

Fred F.

    Fred F.


  • >1k berichten
  • 4168 berichten
  • Pluimdrager

Geplaatst op 30 maart 2012 - 19:21

Bij idee1 zitten beide "buizen" onder water. Van verliezen naar de atmosfeer kan dus moeilijk sprake zijn?

Dus je wilt stoom opwekken in die radiator en dat dan voldoende diep in het zwembad voeren zodat die stoom condenseert?

2,9kW warmte doorgeven door metalen staaf:
stel nu koper: 390W/m/K

Hoe lang is die koperen staaf? Jij rekent blijkbaar met 1 meter lengte.
En wat het werkelijke temperatuursverschil over die staaf zal zijn is nog maar de vraag. Er is immers ook een temperatuursverschil tussen vuur en staafbegin, en tussen staafeinde en water.
En hoe zorg je ervoor dat het volledige oppervlak van de staaf perfect contact maakt met die radiator/convector in het water?

Tsjongejonge, al die moeilijkdoenerij om een pompje van een paar tientjes uit te sparen?
Die koperen staaf (of beter gezegd: balk) alleen zal al duurder zijn.
Hydrogen economy is a Hype.

#5

diamondback

    diamondback


  • 0 - 25 berichten
  • 9 berichten
  • Gebruiker

Geplaatst op 30 maart 2012 - 19:38

Dus je wilt stoom opwekken in die radiator en dat dan voldoende diep in het zwembad voeren zodat die stoom condenseert?Hoe lang is die koperen staaf? Jij rekent blijkbaar met 1 meter lengte.
En wat het werkelijke temperatuursverschil over die staaf zal zijn is nog maar de vraag. Er is immers ook een temperatuursverschil tussen vuur en staafbegin, en tussen staafeinde en water.
En hoe zorg je ervoor dat het volledige oppervlak van de staaf perfect contact maakt met die radiator/convector in het water?

Tsjongejonge, al die moeilijkdoenerij om een pompje van een paar tientjes uit te sparen?
Die koperen staaf (of beter gezegd: balk) alleen zal al duurder zijn.

Ik bedoel dat in het geval er stoom ontstaat, dan nog zal dit terug vloeibaar worden het bij mengen met het water uit het zwembad.

En dat van die pomp is snel uitgelegd: er zijn daar geen voorzieningen, en om daar nou een aggregaat voor aan te schaffen.



Hier trouwens idee 4 (idee 3 heb ik zelf al afgeschaft):
Een grote trechter boven het vuur die de rook opvangt en die een paar meter (breedte van het zwembad) in het water loopt. Op het einde is de buis toe of open, daar ben ik nog niet uit. Als de buis open is, dan stroomt alle rook zeker door de buis, maar ontsnapt ook voor alle warmte afgegeven is. Als de buis toe is, dan stapelt alle warmte zich op, maar ik ben dan niet zeker als de rook/warmte even naar beneden gaan lopen bij het oversteken van het wateroppervlak. Misschien dat een hele kleine opening op het einde van de buis beter is.
voorbeeld: Rookgassen 150C (ik veronderstel binnenkan buis 150C)
buisdiameter 100mm, lengte 4 meter, oppervlakte = 0,031m
Bij een koperen buis betekent dit volgens mij een afgegeven vermogen van 1653W. Als dit zou klopt, ben ik al heel tevreden. Zeker omdat 150C wel eens zeer nadelig gerekend zou kunnen zijn.

Iemand een idee over het uiteinde van de buis?

#6

CoenCo

    CoenCo


  • >100 berichten
  • 128 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 30 maart 2012 - 22:05

Als je even op google zoekt naar houtkachel Hottub, dan zal zie je dat er 2 systemen zijn die veel gebruikt worden om buitenzwembaden met hout te verwarmen.
De beste taktiek is om het vuur gewoon IN/onder het water te stoken. Als je een beetje kan lassen, dan moet het niet zo moeilijk zijn om zo'n kacheltje na te maken.

#7

Fred F.

    Fred F.


  • >1k berichten
  • 4168 berichten
  • Pluimdrager

Geplaatst op 30 maart 2012 - 22:30

Als je geen elektriciteit hebt dan is idee 4 een mogelijkheid. Het uiteinde van de pijp moet open zijn. Alle rook moet door de pijp want in een dichte pijp zal niets gebeuren en al het rookgas van het houtvuur gaat dan buiten de trechter om want het kan via een dichte pijp immers nergens heen.
De pijp moet na het horizontale deel ook een stuk vertikaal omhoog om voldoende trek te hebben.

buisdiameter 100mm, lengte 4 meter, oppervlakte = 0,031m

Ik zie niet hoe je aan dat oppervlak komt. Het zal 1,2 m2 zijn.

Bij een koperen buis betekent dit volgens mij een afgegeven vermogen van 1653W.

Het materiaal van de pijp (koper of staal of aluminium) maakt helemaal niets uit. De warmtedoorgangscoefficient U wordt vooral bepaald door de warmteoverdracht van rookgas naar pijp en dat hangt sterk van de rookgassnelheid af. Ik schat met een zr natte vinger dat U in de orde van 20 - 50 W/m2.K zal zijn dus 4 meter pijp zou in theorie best wel 2900 W kunnen doen. Misschien is 2 meter ook wel genoeg. Ik zou er beter aan moeten rekenen maar daar heb ik nu geen tijd voor.
Hydrogen economy is a Hype.

#8

diamondback

    diamondback


  • 0 - 25 berichten
  • 9 berichten
  • Gebruiker

Geplaatst op 31 maart 2012 - 07:37

Als je geen elektriciteit hebt dan is idee 4 een mogelijkheid. Het uiteinde van de pijp moet open zijn. Alle rook moet door de pijp want in een dichte pijp zal niets gebeuren en al het rookgas van het houtvuur gaat dan buiten de trechter om want het kan via een dichte pijp immers nergens heen.
De pijp moet na het horizontale deel ook een stuk vertikaal omhoog om voldoende trek te hebben.Ik zie niet hoe je aan dat oppervlak komt. Het zal 1,2 m2 zijn.Het materiaal van de pijp (koper of staal of aluminium) maakt helemaal niets uit. De warmtedoorgangscoefficient U wordt vooral bepaald door de warmteoverdracht van rookgas naar pijp en dat hangt sterk van de rookgassnelheid af. Ik schat met een zr natte vinger dat U in de orde van 20 - 50 W/m2.K zal zijn dus 4 meter pijp zou in theorie best wel 2900 W kunnen doen. Misschien is 2 meter ook wel genoeg. Ik zou er beter aan moeten rekenen maar daar heb ik nu geen tijd voor.

oppervlakte was inderdaad verkeer gerekend, weet ook niet hoe ik eraan kwam :)

#9

Fred F.

    Fred F.


  • >1k berichten
  • 4168 berichten
  • Pluimdrager

Geplaatst op 01 april 2012 - 21:06

Ik schat met een zéér natte vinger dat U in de orde van 20 - 50 W/m2.

Als ik er wat aan reken vrees ik dat die U in dit geval slechts in de orde van 5 W/m2.K zal zijn doordat de rookgassnelheid in die 100 mm pijp erg laag zal zijn. Bovendien loop je het risico dat er water uit het rookgas in die pijp zal condenseren en ophopen waardoor het effectief oppervlak steeds kleiner wordt.

In een hottub wordt de vuurkast (kachel) in het water geplaatst waardoor de hitte van het vuur efficienter aan het water wordt overgedragen.

Misschien is het best om het water op te warmen in een radiator boven het vuur terwijl je het zwembad opvult. Aangenomen natuurlijk dat je op dat kamp stromend water hebt. Maar hoe breng je anders 20 m3 water in dat zwembad? Toch niet door 2000 keer met een emmer heen en weer te lopen?
Hydrogen economy is a Hype.

#10

diamondback

    diamondback


  • 0 - 25 berichten
  • 9 berichten
  • Gebruiker

Geplaatst op 02 april 2012 - 07:29

nee hoor, 10keer twee van deze op een aanhangwagen:
Geplaatste afbeelding





0 gebruiker(s) lezen dit onderwerp

0 leden, 0 bezoekers, 0 anonieme gebruikers

Ook adverteren op onze website? Lees hier meer!

Gesponsorde vacatures

Vacatures