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Wie dick muss die Isolierung der Kollektor-Rückseite sein?
Hier gibt es verschiedene
Ansätze.
| Der einfachste:
"Eine Holz(-faser)-Platte isoliert genügend." Das ist sicher ok,
wenn ohnehin die kalte Außenluft angesaugt wird, und der Luftdurchsatz so
groß ist, dass der Temperaturunterschied zwischen innen und außen nicht zu
groß wird.
Beispielrechnung: OSB-Platte 12mm. Wärmeleitfähigkeit 0,13 W/(mK) laut
[8]. Wärmedurchgang bei 12mm Dicke: U= 0,13 W/(mK) / 0,012m = 10,8
W/(m²K). Bei einer Temperaturdifferenz von 40K (z.B. außen 5°C, innen
45°C) fließen pro m² also 400 Watt ab. |
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Der ambitionierte: Mit
dem Hintergedanken, vielleicht mal Umluftbetrieb zu probieren, d.h. an einem
frostigem Wintertag (außen -5°C) die Luft mit 18°C aus dem Haus zu saugen
und auf 40°C zu erwärmen, fällt die Entscheidung zugunsten einer guuuten
Isolation.
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Ziel: "Etwas
besser" (Faktor 5) als die Vorderseite (Doppelsteg-Platte) genügt, da höhere hintere
Isolierung dann keine entscheidende Verbesserung mehr bringt. |
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Laut [2] hat Doppelstegplatte 3.5W/qmK.
Wenn hinten unter 1 W/qmK abfließt, ist das vernachlässigbar. |
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Styropor mit WLG 044 hat bei 5cm Dicke 0.88 W/qmK. |
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Neodur mit WLG 033 hat bei 5cm Dicke 0.66W/qmK |
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Ab ca. 100°C ist mit
„Weichwerden“ des Styropors zu rechnen, da die Glastemperatur bei ca. 100°C
liegt [6].
Wärmeverlust über Leitungen
Annahme: Leicht sonniger Wintertag. In der Leitung Luft mit T=40°C. Außen T=0°C.
--> DeltaT=40K.
Rohrdurchmesser 100mm.
Rechenbeispiel:
- Dämmung 10mm, WLG 040. --> 4 W/qmK
- Umfang U=pi*D = pi*(10cm+0,5cm) = 33cm
- Für 1 m Länge: A=1m*0,33m = 0,33qm; P_verlust=4 W/qmK * 0,33qm * 40K = 52W
Rechenbeispiel:
- Dämmung 100mm, WLG 040 --> 0.4W/qmK
- Rohrdurchmesser 70mm, Umfang U=pi*D = pi*(7cm+5cm)=38cm
- Für 4m Länge: A=4m*0.38m = 1,5 qm;
- P_verlust = 0,4 W/qmK * 1,5 qm * 40 K = 24 W
--> wäre erträglich.
Wärmeverlust über Kollektor-Vorderseite
Annahme: Doppelstegplatte 3,5W/(m²K). A=1m². DeltaT=40K.
P_verlust = 3,5W/(m²K) * 1m² * 40K = 140 W |