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Abwärme der Leuchtstoffröhren nutzen?

Dieses Thema im Forum "Technik und Einrichtung" wurde erstellt von Basil Boesch, 31. Oktober 2012.

  1. Basil Boesch

    Basil Boesch Moderator

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    Hallo zusammen

    Da die Aussentemperaturen und damit auch die Wohnung wieder kühler werden, mache ich mir wieder mal verstärkt Gedanken um den Energieverbrauch meiner Aquarien. Insbesondere beim Erdfresser-Becken, das mit brutto 720 Litern und 28°C doch ein ziemlicher Stromfresser ist.

    Zum einen müsste ich endlich mal die Rück- und eine Seitenscheibe mit Styropor isolieren, aber das ist ein anderes Thema. Dann habe ich mir aber zusätzlich Folgendes überlegt: Die Abwärme der Beleuchtung trägt ja (ausser bei offenen Becken) grundsätzlich auch zur Heizleistung bei. Aber könnte man das nicht effizienter gestalten als einfach über die Erwärmung der Luft zwischen Abdeckung und Wasseroberfläche?

    Konkret denke ich daran, direkt über den Leuchtstoffröhren ein langes Rohr (oder Schlauch) mit kleinen Löchern anzubringen und damit das Wasser aus dem Filterauslauf (oder einer separaten kleinen Pumpe) über die Röhren laufen/rieseln/tropfen zu lassen, so dass die Abwärme direkt mit dem Wasser ins Becken geführt wird. Befestigung der "Tropfrohre" auf den Leuchtstoffröhren stelle ich mir beispielsweise mit Clips vor, wie man sie auch für Reflektoren verwendet. Und die Rohre sollen nicht ganz bis zu den Enden der Leuchtstoffröhren gehen, für den Fall dass dort mal die Dichtungen nicht 100% dicht sind. Aber bei einem 2m-Becken hätte man ja trotzdem noch problemlos genügend "Nutzlänge".

    Ich erwarte natürlich jetzt keine fixfertigen Bastelanleitungen; mich würde einfach Eure Meinung zu dieser Idee interessieren. Diese darf von "gute Idee!" über "Du musst aber bedenken, dass..." und "Du hast nicht berücksichtigt, dass..." bis hin zu "Du bist ja komplett bescheuert!" reichen :D, aber je konstruktiver desto besser. ;-) Oder vielleicht hat ja sogar jemand selber schon etwas ähnliches gebastelt?

    Danke und Griessli, Basil

    PS: Bereits bedacht habe ich, dass...
    - vermutlich die Lichtmenge etwas reduziert wird. Aber da es sich nicht primär um ein Pflanzenbecken handelt, könnte ich damit leben.
    - die Röhren vermutlich schneller verkalken (es ist allerdings ein Weichwasserbecken). Ob und wie stark sie durch die "Bewässerung" auch veralgen würden, ist im Moment noch meine grösste Sorge. Aber da heisst es wohl "Versuch macht kluch".
     
  2. Bruno Hauri

    Bruno Hauri

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    Salü Basil

    Ich sehe eigentlich keinen Verlust der Energie. Was nicht an das Aquariumwasser abgegeben wird (Du sprichst vemutlich die Heizleistung des Wassers an), wird doch schlussendlich an die Luft im Zimmer abgegeben. Dafür muss schlussendlich das Zimmer ein wenig weniger geheizt werden. O.k. es gibt natürlich noch einen Unterschied zwischen den verschiedenen Energiequellen. Heizöl ist immer noch billiger als Strom. Und wenn Du gerne ein etwas kühleres Zimmer haben willst, macht Deine Überlegung natürlich schon Sinn. Ich würde das Wasser aber nicht über die FL-Röhre fliessen lassen. Ob das gut kommt, weiss ich nicht. Kann auch gefährlich werden, wenn, wie Du so schön schreibst, die Dichtungen nicht mehr 100% in Ordnung sind.

    Vielleicht wäre es sicherheitstechnisch eher von Vorteil eine Art Wärmetauscher zu basteln. Dazu ein oder mehrere schwarze Schläuche an eine Pumpe anschliessen, welcher/e auf der oberen Seite über die FL-Röhre und auf der anderen Seite wieder in's Becken geführt wird/werden. So müsste sich das Wasser durch die Abwärme der FL-Röhre im Schlauch auch erwärmen. Durchfluss müsste wahrscheinlich sehr klein gewählt werden. Die Beachtung wäre hier auf eine möglichst grosse Kontaktfläche zwischen Schlauch und FL-Röhre. Das heisst, der oder die Schläuche müssten mit z.B. Kabelbindern ein wenig gequetscht werden, um eine möglichst grosse Kontaktfläche zu erhalten.

    Ebenso wäre es unter Umständen möglich, das gleiche Prinzip mit Zimmerheizkörpern zu realisieren, um von dort etwas Wärme für das Becken abzuzweigen. Ob das allerdings Sinn macht, bezweifle ich. Erstens müsste der Heizkörper auf höhere Temp. eingestellt werden, und das Risiko einer Überschwemmung nimmt auch zu.

    Um die Effizienz zu testen, müsstest Du mal etwas Aquariumwasser über die FL-Röhren laufen lassen, auffangen und die Ausgangstemp. mit der Endtemp. vergleichen.

    Dies mal zu meinen Überlegungen.

    Freundliche Grüsse
    Bruno
     
  3. swisswaker

    swisswaker

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    Spannungen und Ablagerungen

    Hello Basil

    Ob die FL-Röhren die thermischen Spannungen über die Zeit wirklich aushalten ist fraglich. Immerhin sind die Röhren dann nur teilweise gekühlt. Energetisch betrachtet stellt sich auch noch die Frage wie viel Wasser bei der Erwärmung zusätzlich verdampft und einen Teil der Wärme gleich mitnimmt... schlussendlich ist, je nach Härte des Wassers, vermehrt mit Ablagerungen auf den Röhren zu rechnen...

    Ich denke es wäre einfacher und zuverlässiger auch den Deckel zu isolieren und so die "Lampenwärme" in's Becken zu "zwingen".

    Ein ganz anderer Gedanke wäre einen Wärmetransfer vom Zimmerradiator in's Aq. dann wäre die Wärme wenigstens nicht aus Strom... Das wäre dann vernünftiger und billiger...

    Grüässli Andy
     
  4. Annie27

    Annie27

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    Hallo Basil,
    Ich habe meine Rückwände von aussen mit Styropor bedeckt, das ist weiss und soll bei mir hauptsächlich den Zweck erfüllen mehr Licht zu reflektieren, als eine schwarze Rückwand.
    Es sind quadratische Styropor Platten aus dem Hornbach, sie wären eigentlich gedacht um sie an der Zimmerdecke anzubringen, es gibt sie mit verschiedenen Strukturmustern, sie sind federleicht und leicht biegsam, ich konnte sie einfach mit Klebstreifen festmachen. Allerdings als sie neu waren haben sie übel nach Chemie gerochen, aber das war bald vorbei.
    Liebe Grüsse Annegret
     
    Zuletzt von einem Moderator bearbeitet: 31. Oktober 2012
  5. -alain-

    -alain-

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    Hallo zusammen,

    Ich hänge mich mal an diesen Gedanken an: Wenn das Zimmer als Ganzes betrachtet wird, kann eigentlich nur die Verteilung zwischen Heizöl und Strom geändert werden, die gesamte Energiemenge, die nötig ist, ist ja vorgegeben.

    Ich finde die Idee mit dem Radiator-Wärmetauscher ist die mit dem grössten Stromspar-Potetial. Klar, das Überschwemmungsrisiko, aber den Einwand mit der höheren Temperatur verstehe ich nicht ganz. Heizkörper sind doch im Winter wärmer als 28°? Ok, wenn es das oberste Zimmer im Haus ist, wird es von den unteren geheizt...

    Gruss, Alain
     
  6. wieli

    wieli

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    Hallo Basil,

    nachteilig an Deiner Idee finde ich folgendes:

    • Keine saubere Trennung von Elektrizität und Wasser (Gefahr eines Stromschlags)
    • Thermische Spannungen im Glas der FL-Röhren
    • Möglicher Energieverlust durch zusätzliche Verdampfung (könnte sogar grösser sein, als die Energieabgabe ans Wasser)
    • Kondensationsprobleme
    Aber wie wäre es, wenn Du oberhalb der Röhren kleine (leise) Ventilatoren anbringen würdest, welche die warme Luft an die Wasseroberfläche drücken? Ich vermute mal, dass Du damit einen Teil der abgestrahlten Wärme ins Wasser übertragen kannst...


    Gruss Andreas
     
  7. carcharoth

    carcharoth

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    Ventilatoren würden das Becken höchstens kühlen. Früher hab ich mein Axolotlbecken so gekühlt. ;)


    Deckel drauf und fertig. Was bei ner Pfanne mit Suppe hilft, hilft auch bei nem Aquarium ;)

    Und von der Idee mit dem Wasser auf den Leuchtstoffröhren würd ich schnell wieder Abstand nehmen. Kurzschlussgefahr wär mir zu hoch.
     
  8. Sternotherus

    Sternotherus

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    Hallo,

    Und wenns etwas ausgetüftelter sein soll, wäre vielleicht eine Wasserkühlung der Beleuchtung eine Möglichkeit. Dabei wird als Kühlmedium das Aquarienwasser verwendet, durch ein Rohr-/Kühlkörper-System nahe der Beleuchtung / Vorschaltgeräte gepumpt und erwärmt in das Aquarium zurückgeführt.

    Was bei Heimcomputern und Grossrechner funktioniert, sollte auch bei einer Beleuchtung möglich sein.

    Gruss
    Christoph
     
  9. Maverick

    Maverick

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    Hallo Basil

    ich habe seit einem Jahr meine beiden AQ (500l + 1000l) über die Abwärme der Neonbeleuchtung beheizt.

    Dazu habe ich an den Reflektoren ein Stahlrohr (gute Wärmeleitfähigkeit) befestigt (Löten wäre ideal, konnte ich aber nicht, da Reflektoren aus Alu sind). Aus dem AQ pumpe ich mit einer Zimmerbrunnenpumpe Wasser durch die Rohre, das Wasser fliesst über einen Schlauch wieder ins AQ zurück.
    Die Zimmerbrunnenpumpe habe ich an die Zeitschaltuhr der Beleuchtung gekoppelt (Nachts würde es sonst kühlen).

    Die Abwärme liefert beim 1000l-AQ (Hängelampe, 4x54W Neon) etwa 3°C über Raumtemperatur, d.h. 24°C liegen drin.

    Gruss Maverick
     
  10. Maverick

    Maverick

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    Hallo Basil


    Fortsetzung:
    Meine Konstruktion ist ein recht primitiver Prinzipversuch, bei der nächsten Lampe werde ich die Abwärme effektiver nutzen (das Prinzip der Wärmeabführung von thermischer Solaranlage auf eine Lampe adaptiert).

    Totale Kosten für meine Abwärmenutzung: etwas 50.00 sfr Material. Das habe ich in der ersten Heizperiode bereits wieder reingeholt (Einsparung von 67.00 durch Wegfall der Heizung abzüglich 8.00 Stromkosten für Zimmerbrunnenpumpe).

    Weitere Energiesparmassnahmen:

    Eine Isolierung der Rückwand/Seitenwand mit 1cm Styroplatten und eine Abdeckung, die nicht allzuviel Wasser verdunsten lässt (Verdampfungsenthalpie), in meinem Fall Glasabdeckung.



    Gruss Maverick
     
  11. MikeZ

    MikeZ

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    Hallo Zusammen

    Eine Idee wäre vielleicht auch, in der Abdeckung eine Art "Bodenfluter" ohne Löcher in schwarz zu verlegen und dort mit einer kleinen Pumpe das Wasser zirkulieren lassen. Aber müsste man mal konkret testen, wieviel Wärme dort dann effektiv aufgenommen wird...

    Grüsse
    Michael
     
  12. Maverick

    Maverick

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    Ja genau, das wäre ziemlich genau das, was ich mir unter 'das Prinzip der Wärmeabführung von thermischer Solaranlage auf eine Lampe adaptiert' vorstellen würde. Einfach kein Alu oder Kupferrohre verwenden.

    Gruss Maverick
     
  13. spoon_s

    spoon_s

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    Hallo Maverick

    Kupfer ist mir klar wieso, aber warum kein Alu? Baue gerade etwas ähnliches und wolte eigentlich Alurohre nehmen.

    Was mich in diesem Zusammenhang interessieren würde, wäre dieses Prinzip der Solaranlage. Könntest du dies für alle Nicht-Solartechniker kurz erklären? :-D
     
  14. Sternotherus

    Sternotherus

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    Hallo,

    Aluminium kann im Aquarium zu Problemen führen... such mal mit Google nach "Aluminium Aquarium". Alu ist nicht so beständig wie man immer denkt...

    Von der Wärmeleitfähigkeit her wäre Kupfer oder Alu natürlich wünschenswert. Auch wenn rostfreier Stahl da schlechter abschneidet, ist es der Gesundheit der Tiere zuliebe vorzuziehen.

    Gruss
    Christoph
     
  15. Basil Boesch

    Basil Boesch Moderator

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    Hallo zusammen

    Vielen Dank schon mal für Eure vielen Antworten und Gedanken.
    Im Moment hab ich aber leider andere und grössere Sorgen. :-( Werde mich in den nächsten Tagen irgendwann mal ausführlich melden.

    Griessli, Basil
     
  16. Maverick

    Maverick

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    Hallo Andre

    ich bin kein Solartechniker, habe aber mal ein (zugegebenernassen eher ältere thermischer Sonnenkollektor) etwas genauer angeschaut.
    Der Aufbau war extrem simpel, im Grunde genommen eine Platte, die von der Sonne (in unserem Fall Neonlampe) angestrahlt wird. Auf diese Platte wurden dann mäanderförmig Rohre aufgelötet/geschweisst (= guter Wärmeübergang), durch die das zu erwärmende Wasser fliesst.

    Bei einer nächsten Lampe würde ich aber die Platte nicht direkt anstrahlen lassen, da ich auf Reflektoren nicht verzichten würde.
    Alternativ könnte man auch die Platte ganz verzichten und ringförmige Kühlkörper (wie bei der Kühlung von kleinen Elektromotoren verwendet) auf die Rohre montieren. Das wäre aber sicher recht teuer, ich würde von einer gesamten Rohrlänge von vierfachen der Lampenbreite rechnen (bei 2m-Lampe wären das dann etwas 8m Kühlkörper).

    Grundsätzlich gibt es aber sicher sehr viele Ausführungsmöglichkeiten, die Lampenwärme ins AQ zu holen.

    Gruss Maverick
     
  17. Aqua92

    Aqua92

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    Hallo Basil, Hallo Zäme

    Für mich stellt sich zuerst einmal die Grundsatzfrage, wie viel Energie denn gewonnen werden kann. Wie schon gesagt, heizt die Abwärme der Lampe mindestens das Zimmer, so haben wir eine Energieumverteilung. Wenn du damit jetzt gezielt das AQ heizen willst, musst du ja Energie aufwenden, um das Kühlwasser hochzupumpen. Ich schätze mal, dass die Pumpe dafür auch ca 20W braucht. klar, du kannst dem Filterauslass Wasser abzweigen. Ob diese Pumpe allerdings stark genug ist, um das Wasser in die Abdeckung hinaufzupumpen (ca 10cm??), weiss ich nicht. Zusätzlich hast du dann weniger Strömung im AQ, so musst du eine Strömungspumpe (ca. 15W) installieren.
    Zu meiner Frage/Überlegung:
    Brauchst du schlussendlich nicht fast mehr Strom, um das Wasser in den Kühlkreislauf zu pumpen, als du dann effektiv über den Kühlkreislauf einsparst?
    Dazu kommt, dass du die Leuchtstoffröhren bis in ca. 3-5 Jahre wohl durch LED's ersetzt hast. Somit wäre deine aufwändige Konstruktion dann für nicht viel gewesen.
    Die Isolierung der Seiten/Rückscheibe ist aus meiner Sicht da mal wichtiger. Vielleicht wäre es zusätzlich möglich, die Abdeckung zu isolieren (evt. innen Styropor aufkleben?). So behälst du die Wärme schönn im AQ und ein Kollektor wäre nicht nötig ;)

    Gruess Jonas
     
  18. spoon_s

    spoon_s

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    Danke auch für eure Antworten.

    Ich verzweifle noch an meinem Projekt :-( Kein Kupfer, kein Alu.. Edelstahl ist dann wieder Schweineteuer und schwer zu bearbeiten.

    Vielleicht habt ihr für mich auch noch Ideen, denn es gehört genau ins gleiche Thema.
    Ich möchte einen Wärmetauscher bauen, der vom Filter-Pumpwasser durchflossen wird und in einem Luftkanal durchströmt werden soll. Quasi ein Wasserkühler, nur dass das Wasser durch die warme Luft halt aufgeheitzt werden soll, statt umgekehrt. Eigentlich wollte ich ein paar Alurohre quer zur Luftrichtung in den Kanal machen, die mittels Bögen miteinander verbunden sind. Gibt es noch bessere Vorschläge?
     
  19. Maverick

    Maverick

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    Hallo Aqua92

    Sparpotential:
    hier meine Messungen, 1000l AQ, Rückwand isoliert, Glasabdeckung:

    Gesamter Energieverbrauch ohne Abwärmenutzung der Lampe während einer Heizsaison (Oktober - April):
    354 kWh -> 70.00 Fr.

    Gesamter Energieverbrauch mit Abwärmenutzung der Lampe (10W Pumpe während Beleuchtungsdauer eingeschaltet):
    4 kWh -> 0.80 Fr. = Vernachlässigbar

    Die 350 kWh, die nun für die Raumerwärmung fehlen, leistet die Erdsonden-Wärmepumpe mit geschätzen 110 kWh, man muss also der Vollständigkeit halber noch 22.00 Fr. vom Sparpotenzial abziehen.

    LED-Option:
    Bevor ich die Installation gemacht habe, habe ich mir die LED-Option auch überlegt.
    Versucht man den Lichtstrom einer Neonbeleuchtung mit LED zu ersetzen, habe ich keine LED-Lampe gefunden (auch selbstbau nicht), für die eine Investitionsrechnung auch nur annähernd positiv ausgefallen wäre (falls das für dich relevant ist).

    UND: auch LED geben Abwärme ab. D.h. eine Konstruktion müsste lediglich kompatibel sein (die bisher beschriebene Konstruktion dürfte dahingehend machbar sein).

    Gruss Maverick
     
  20. Sternotherus

    Sternotherus

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    Danke für die Werte, Maverick.

    Gehe ich richtig in der Annahme, das du eine geschlossene Abdeckung verwendest (vermutlich ja :) ) ?

    Hast du Messwerte zu einer Isolation der Abdeckung, also einer Wärmeübertragung nur durch Konvektion der warmen Luft?
    Wenn man mit einem Lüfter die warme Luft umwälzt, wird man zwar vermutlich nicht an deine Werte mit der Wasserkühlung kommen, aber ein bisschen was sollte trotzdem drinliegen.

    Konstruktionen analog zu Solarkollektoren halte ich aufgrund der doch eher geringen Strahlungsenergie für wenig zielführend. Das Licht soll ins Becken und nicht von einer schwarzen Fläche geschluckt werden. Aber Konstruktionen wie deine, die auf abgeleiteter Wärme von Kollektoren und Vorschaltgeräten basieren, rechnen sich offensichtlich. Vermutlich wird durch die tiefere Betriebstemperatur auch die Lebensdauer der elektronischen Komponenten verlängert. Das spart auch Geld :)

    Je nach gepflegten Tieren ist vielleicht auch eine Absenkung der Wassertemperatur möglich. Jedes Grad weniger spart da Strom.

    Gruss
    Christoph
     

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