Hallo! Ich habe vor, mir einen Wärmespeicher(Wasser o.ä.) mit einer Vakuumisolierung zu bauen. Nun ist es grad nicht so günstig/einfach ein Vakuum zu erzeugen, habe micht da schon etwas belesen/Pumpen gesucht. Bei der heutigen Recherche, hatte ich dann die Idee, den Vakuumbereich erst mit Stickstoff zu fluten(wegen ex), und dann mit Butan zu fluten, sodas dann nur noch gasförmiges Butan im Zwischenraum wäre. Dies könnte mann nun mit einer Einfachen Peltier Falle(ca. -30°C) zum kondensieren bringen, aus dem Vakuumbereich auskochen und so ein gutes Vakuum erzeugen. Größter Nachtein an der Sache, der Ablauf muss immer so komplett gemacht werden, sollte es zu einer Lekage kommen. Was meint ihr Grundsätzlich Praktikabel, oder zu gefährlich? Oder kennt ihr eine gute Alternative für das Butan? Alles Abgesonderte Butan müsste ja Abgebrannnt werden. Grüße Stefan
@ Stefan D. (stefan1) >Ich habe vor, mir einen Wärmespeicher(Wasser o.ä.) mit einer >Vakuumisolierung zu bauen. Denkst du, dass du damit deutlich bessere Isolationswerte erreichst als der Rest der Welt? >Nun ist es grad nicht so günstig/einfach ein Vakuum zu erzeugen, ??? Jede 0815 Vakuumpume macht 10mbar. Wieviel Wärmeleitfähigkeit hast du dann noch? Ergo. Der Aufwand loht sich keine Sekunde. MFG Falk
Fuer eine Vakuum Isolation wuerd ich die Pumpe kaufen und mich auf die bleibenden Probleme konzentrieren. Was waere denn das Isolationsmaterial, resp wie gut bleibt das Vakuum drin ? Allenfalls muss man da periodisch nachpumpen. Das Guenstigste wird eine Wasserstrahlpumpe sein. Nicht notwendigerweise das Sinnvollste.
Und was soll dabei das Peltier Element, das im Threadtitel steht?
Eine Vakuumisolation selbst machen zu wollen ohne entsprechende Vorkenntnisse und ohne die entsprechende Ausrüstung ist völlig unmöglich. Vakuumisolierung benötigt Hochvakuum, also Druck unter 0,001 Millibar. Wasserstrahlpumpenvakuum ist mit zehn Millibar rund zehntausendmal so hoch und hat fast die gleiche Isolationswirkung wie normale Luft. Da kann man sich das Evakuieren gleich ganz sparen. Das Vorhaben mit Butan-Ausfrierung wird auch nicht funktionieren. Der Vakuumbehälter muss sehr gut entgast und getrocknet werden, um das notwendige Vakuum zu erreichen. Selbst bei geeigneten Hochvakuumpumpen müssen z.B. Thermosflaschen, Solarkollektoren etc. längere Zeit an der Pumpe bleiben und zusätzlich erhitzt werden, um alle Gasreste herauszubekommen. Abgesehen davon gibt's noch zahlreiche anderen Schwierigkeiten, der Vakuummantel muss absolut dicht sein und das auch über Jahre bleiben, Sowas schweisst man nicht mal "gerade eben" in der Garage zusammen. Als Wärmeisolation für Heißwasserspeicher nimmt man normalerweise Polyurethan-Schaum, der hat die besten Isolationswerte aller "normalen" Isolierstoffe und kann recht einfach als Zweikomponentenschaum in vorhandene Zwischenräume eingefüllt werden. Sämtliche kommerziell erhältlichen Kühlraumwände und alle kommerziellen Elektroboiler werden mit PUR-Schaum isoliert. Ob es sinnvoll ist, einen Heißwasserspeicher selber zu bauen, ist allerdings fraglich. Sowas gibt's "von der Stange" fertig zu kaufen.
Eine Vakuumisolation hat eine Waermeleitfaehigkeit proportional zum Druck wuerd ich sagen. Dh mit 10mBar hat man nur noch 1% gegenueber Luftdruck. ** Das Problem liegt eher bei der unguenstigen Form der benoetigten Teile. Dh man kann nicht einfach ein paar Bleche zusammenschweissen, da man gerade Flaechen haben will. Das bedeutet, der quaderfoermige Koerper wird ein Fuellmateriel drin haben muessen. Soweit mir bekannt ist haben die verwendeten Vakuumisolationen einen Hartschaumkoerper und eine Metall-Folie aussen drum. ** Bei Kryotemperaturen kommt dann noch die Strahlung hinzu.
Andreas H. schrieb: > Abgesehen davon gibt's noch zahlreiche anderen Schwierigkeiten, Nicht zuletzt die mechanische Stabilität, denn die Last, die auf die Hülle einwirkt nimmt mit jedem cm² Oberfläche um ca. 1 kp zu.
>Eine Vakuumisolation hat eine Waermeleitfaehigkeit proportional zum >Druck wuerd ich sagen. Dh mit 10mBar hat man nur noch 1% gegenueber >Luftdruck. Das ist falsch. Zitat: "..nimmt die Energieüberführung erst dann mit fallendem Druck ab, wenn sich die freie Weglänge der Gasmoleküle im Vakuum der Größe der Gefäßdimensionen nähert; das ist aber erst ab etwa 10-1 Torr der Fall. Die Wärmeübertragung sinkt dann mit der Druckabnahme bis etwa 10-3 Torr, um schließlich fast einen konstanten Wert anzunehmen. Ein Dewargefäß muß deswegen stets unter 10-3 Torr evakuiert sein." Aus "Neues und Bewährtes der Hochvakuumtechnik" von Prof. Dr. Günther Christian Mönch, 1. Auflage 1961, VEB Verlag Technik Berlin, Seite 555. Ähnliches ist in allen Physikbüchern und in der Fachliteratur zur Hochvakuumtechnik zu finden. Aus meiner eigenen praktischen Berufserfahrung kann ich sagen, dass ein Dewar-Gefäß, das lediglich mit Drehschieberpumpe evakuiert wurde, keinen nennenswerten Isolationseffekt hat. Die Isolationswirkung macht sich erst bei Hochvakuum bemerkbar, dass mit Diffusionspumpe oder Turbomolekularpumpe erzeugt wird und wenn das Gefäß längere Zeit ausgeheizt wurde, um Gasreste und Feuchtigkeit zu entfernen.
Das macht Sinn. wir evakueren auch immer mit der Turbopumpe. Wir isolieren aber auch im Zusammenhang mit Kryoanwendung. Dh bei Heliumtemperaturen kondensiert eh alles ausser Helium. Die gewerbsmaessigen Haus-Vakkumisolationen arbeiten sicher mit Fuellstoffen. und mit Kunststoff drin dauerhaft 1E-6 zu halten scheint mir sportlich.
wärme kann auch in form von strahlung abgegeben und übertragen werden... dein behälter muß übrigens von außen 1 bar standhalten können. das klingt nicht nach viel, aber berechne mal die oberfläche und denk dann nochmal über 1kg/cm² nach! von innen muß das ding dann den druck des heizungskreislaufs plus 1 bar aushalten, das ist einfacher beherrschbar.
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