Thermosyphon

Diskutiere Thermosyphon im Grundsätzliches Forum im Bereich Fragen und Tipps; hallo, ich hab mich in einer Plätzchen-Pause mal in die Küche gedrängt, um das mit dem Schwerkraft-Umlauf (Thermosyphon) mal auszuprobieren. Das...

  1. #1 subholon, 06.12.2009
    subholon

    subholon Mitglied

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    hallo,

    ich hab mich in einer Plätzchen-Pause mal in die Küche gedrängt, um das mit dem Schwerkraft-Umlauf (Thermosyphon) mal auszuprobieren. Das wird wohl bei manchen Brühgruppen verwendet, um diese auf Temperatur zu bringen. Kenn ich nur vom Lesen, und von alten Heizkreisläufen und das wollt ich mal ausprobieren.

    Unten ein Messingrohr zum Aufheizen, oben eins zum Kühlen und dazwischen Silikonschläuche um die Wärmeleitung zwischen den beiden Röhrchen zu unterbinden und das ganze mit Wasser gefüllt und in heißes Wasser getaucht.

    Beide Rohre sind angestellt, damit Heizung und Kühlung nicht im obersten bzw. untersten Punkt sind.

    [​IMG]

    Jetzt dachte ich mir, dass sich das zumindest ein bisschen bewegen sollte und das obere Rohr sich erwärmen sollte. Aber da tut sich auch bei einer halben Stunde in kochendem Wasser überhaupt nix.

    Sind die Verluste in den Leitungen so hoch, dass sie die geringen Schwerkraftunterschiede dominieren? Bei einem Heizkreislauf sind die Temperaturdifferenzen kleiner und die Rohrquerschnitte verhältnismäßig geringer.

    Hab ich da was falsch verstanden? Hat von Euch einer eine Ahnung?

    Vielen Dank im Voraus, Markus
     
  2. 'Ingo

    'Ingo Mitglied

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    AW: Thermosyphon

    Auf Ideen kommst du, sag mal ist das Koks da auf dem Teller? :lol:


















    Nein mal im Ernst, ich finde deinen Ansatz sehr interessant.
    Ich denke der Höhenunterschied ist das Hauptproblem.
     
  3. #3 Alitalia, 06.12.2009
    Alitalia

    Alitalia Mitglied

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    AW: Thermosyphon

    Hallo,

    und schon bist du erfahrener Benutzer, herzlichen Glückwunsch: spannendes Experiment, ich hätte auch gedacht daß das in die Gänge kommt.. vielleicht zu wenig Metall im Spiel, vielleicht der HX zu schwach, vermutlich kühlt das Wasser auf dem laaaaangen Weg nach oben wieder vollständig ab, schwierige Frage, kann man sich schnell verspekulieren...

    Meine Maschine setzt auf Metall, nicht auf Thermosiphon.

    Grüße

    jens
     
  4. achmed

    achmed Mitglied

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    AW: Thermosyphon

    Wie soll denn bei dem Aufbau der Druck entstehen, um das Wasser in die Schläüche zu drücken?
    Achmed
     
  5. #5 Mark_Twain, 06.12.2009
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    AW: Thermosyphon

    Möglicherweise liegt es daran, dass in der Espressomaschine der Wärmetauscher am höchsten Punkt des Thermosyphon-Kreislaufes ist -> kühleres Wasser sinkt durch Schwerkraft nach unten. Ich würde daher zur Verbesserung deines Aufbaus, den du hoffentlich noch nicht wieder zerlegt hast, vorschlagen: Lass den Kochtopf weg und halte stattdessen mit dem Fön auf das obere Messingröhrchen. Davor aber unbedingt das Koks in Sicherheit bringen, sonst gibt es womöglich eine Verpuffung ;-)
     
  6. #6 gunnar0815, 06.12.2009
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    AW: Thermosyphon

    Wikipedia (Wärmerohr) hast du dir schon durchgelesen?
    Wärmerohr ? Wikipedia
    So weit ich das verstanden hab muss der Dampf am dem kälteren Metallröhrchen kondensieren um die Wärme abzugeben. Das Kondenswasser fließt dann wieder zurück ins System.
    Bei deinem System müsste dann mindestens das eine Ende das Schlauches im Dampf hängen.
    Ob das aber ohne Druck funktioniert ?
    Gunnar
     
  7. #7 manzenberg, 06.12.2009
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    AW: Thermosyphon

    Hallo,
    bitte durchlesen: Schwerkraftheizung ? Wikipedia

    keine Luftblasen im Kreislauf wie auf deinem Bild erahnbar (Heizkörper entlüften).
    Oben sollte eine heizkörperahnlich Vorrichtung sein die das Wasser abkühlt (zwecks Dichteerniedrigung)

    Und schon muss ich mich selbst korrigieren: Oben Abkühlen und Dichte höher damit sinkt das Wasser nach unten, Unten Erhitzen und Dichte niedriger und das heisse Wasser steigt nach oben.

    Viel Spass beim adventlichen Basteln
    Karl
     
  8. boing

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    AW: Thermosyphon

    Ich fürchte, die wärmeisolierende Wirkung des Silikonschlauchs im Topf ist nicht ausreichend. Es darf nur der steigende Teil der Vorrichtung beheizt werden, das zurückfließende Wasser müsste unten und kalt zugeführt werden. Wenn erst mal alles im Topf durchgeheizt ist gibt es keine antreibende Kraft mehr. Also unten in den Topf seitlich ein Loch bohren und den Schlauch dort durchführen und abdichten. Da der Topf danach nicht mehr zur Zubereitung von Nahrungsmitteln verwendbar ist, muss die Dichtungsmasse nicht mal lebensmittelgeeignet sein.;-)

    Ich sehe gerade, das nicht nur kleine Luftbläschen sondern richtige gigantische Luftblasen im Schlauch sind. Dann kann natürlich gar nichts passieren da die wirkenden Kräfte viel zu gering sind (Druckunterschied <<1mbar). Die Luft muss 1000%ig draußend sein. Du Könntest oben auch ein (offenes) Ausgleichsgefäß anbringen an dem beide Schlauchenden unterhalb der Wasseroberfläche angeschlossen sind.
     
  9. #9 nobbi-4711, 06.12.2009
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    AW: Thermosyphon

    Das TS-System einer Espressomaschine steht unter Expansionsdruck. Auch sind die Steigungen idR nicht so extrem. Das ganze könnte höchstens mit einem Schnellkochtopf funktionieren, aber wie Du da die Schläuche oder Leitungen sicher anbringen willst....

    Greetings \\//

    Marcus
     
  10. Piet

    Piet Mitglied

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    AW: Thermosyphon

    Ich denke die Lösung ist folgende: Du musst die Heizung nicht am tiefsten Punkt deines Syphons anbringen. Da sich das Wasser an der untersten und bei dir heißesten Stelle nicht entscheiden kann auf welcher Seite des Schlauches es hoch soll, tut sich kaum etwas.
    Bringst du die Heizung zB. 20 cm höher an (mit dem Kochtopf wirds da schwer) funktioniert es denke ich. Oben wäre es dann empfehlenswert einen Kühlmechanismus anzubringen.
    Bin gespannt auf das Ergebnis.
    Gruß
    Piet
     
  11. #11 gunnar0815, 06.12.2009
    gunnar0815

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    AW: Thermosyphon

    Eine Schwerkraftheizung ist aber kein Thermosyphon oder?
    Die Wärmerohre werden in Heatpipe und Thermosiphon unterteilt.
    In Heatpipes wird die Flüssigkeit zum Verdampfer in Kapillaren (nach dem Dochtprinzip) wieder zurück geführt und sind so Schwerkraftunabhängig.
    Wie ist das den nun eigentlich bei der E 61 hat die eine Schwerkraftheizung, Thermosyphon oder Heatpipe?
    (Schön das wir das Thema hier mal haben.)
    Gunnar
     
  12. 'Ingo

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  13. ad42

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    AW: Thermosyphon

    Doch, m.E. ist jeder Kreislauf eines Arbeitsmittels ein Thermosiphon (bitte durchgängig mit i schreiben), bei dem Wärmezufuhr der einzige Antrieb ist.

    Was du hier als Wärmerohr bezeichnest, basiert alles auf der Verdunstung und Kondensation des Arbeitsmittels (oder?), was auf den Thermosiphon in einer (üblichen?) Espressomaschine nicht zutreffen sollte.

    So wie ich die hier eingeführte Terminologie verstehe eine Schwerkraftheizung, die einen Spezialfall eines Thermosiphons darstellt.

    ad
     
  14. boing

    boing Mitglied

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    AW: Thermosyphon

    Ich sehe bei den Begriffen "Schwerkraftheizung" und dem ("normalen") "Thermosiphon" kein unterschiedliches Funktionsprinzip, vielleicht wird je nach Anwendung oder Ausprägung eher der eine oder der andere Begriff gewählt. Der für die Zirkulation relevante Teil ist dabei immer vollständig mit Wasser gefüllt. Ob das Wasser zusätzlich unter Druck steht sollte relativ egal sein und ermöglich lediglich höhere Betriebstemperaturen.

    Mit einer Heatpipe hat das alles nichts zu tun da hier der Phasenübergang flüssig<->gasförmig für den Energietransport genutzt wird (Heatpipe oder 2-Phasen-Thermosiphon lt. Wikipedia). Mal schauen wann die erste Brühgruppe per Heatpipe beheizt wird.:cool:

    P.S. wie gut, dass ich nicht der einzige bin, der sich nicht zwischen i und y entscheiden kann...
     
  15. #15 StefanW, 06.12.2009
    StefanW

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    AW: Thermosyphon

    Wenn das Rohr im Topf eine Schräglage hätte, wäre das sicher eine gute Entscheidungshilfe für das erhitzte Wasser bezüglich der Bewegungsrichtung.

    Der Höhenunterschied zum Kühlrohr sollte dabei möglichst gering sein. Die Sache mit der Schwerkraft hat wie alles Andere auch mindestens zwei Seiten.

    Grüße
     
  16. #16 Ski_Andi, 06.12.2009
    Ski_Andi

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    AW: Thermosyphon

    Wenn ich den Aufbau richtig interpretiere, dann hängen beide Schlauchenden in das Wasser.

    Da der Topf von unten beheizt wird, sollte unten das wärmste Wasser sein, nicht oben.

    Beide Schläuche dürften gleich weit in den Topf ragen, damit steigt das warme Wasser in beiden Schläuchen wohl gleichmäßig auf, daher kann kein Kreislauf entstehen.

    Wie weiter oben schon richtig erkannt, muß einer der Schläuche von unten in den Topf gehen. Damit erreicht man, dass leichteres warmes Wasser nicht in diese Schlauchseite drückt, da es ja aufsteigen will und nicht absinken kann.

    Andi
     
  17. #17 gunnar0815, 06.12.2009
    gunnar0815

    gunnar0815 Mitglied

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    AW: Thermosyphon

    @boing ein dann 2-Phasen-Thermosiphon gibt es dann aber wenn ich es richtig verstanden hab.
    Die Simonelli Mac hat zwei Rohrausgänge die im oberen Dampfteil des Boiler enden.
    Sollte dann ein 2-Phasen-Thermosiphon oder?
    @ad42 danke für die Begriffserklärung Wikipedia hat da dann doch etwas verwirrt.
    Gunnar
     
  18. hawi

    hawi Gast

    AW: Thermosyphon

    Um nicht einen unschuldigen Topf einen sinnlosen (*) Tod sterben zu lassen, wie wäre es, das untere Messingrohr mit einem Heißluftgebläse zu erhitzen? Dann kann man auch fast beliebig mit der Position des Rohrs spielen, um herauszubekommen, wann der Siphon am besten funktioniert.

    Und ich würde auch dafür plädieren, das obere Rohr zu kühlen, um den Temperaturunterschied zu maximieren, damit das Ganze richtig in Fahrt kommt.

    Grüße,

    hawi

    (*) Natürlich wäre der Tod des Topfes nicht ganz sinnlos, da ja ein gewisser Erkenntnisgewinn zu erwarten wäre. Aber da man ihn nachher nicht mehr zum Kochen verwenden kann, wär's doch trotzdem schade drum, oder?
     
  19. boing

    boing Mitglied

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    AW: Thermosyphon

    Die Anordnung bei der Mac kenne ich nicht, würde dort das folgende passen? Für ein 2-Phasen-Thermosiphon benötigt man eigentlich nur ein Rohr das mit Dampf gefüllt ist und ein durchgehendes Gefälle hat. Der Dampf kondensiert dann am kühleren (zwingend oberen) Ende und erwärmt dieses sehr effizient. Das kondensierende Wasser läuft an der Wand des Rohrs nach unten und der Kreislauf beginnt von vorne. Im Prinzip müsste das auch mit einem Dampfboiler einer Espressomaschine funktionieren.
     
  20. Dirk2

    Dirk2 Mitglied

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    AW: Thermosyphon

    Thermosiphon und Brühkopf sind normalerweise auf gleicher Höhe. Die Rohre dicker. Der Kreislauf ist geschlossen. In der früheren Hausheizung waren sehr dicke Rohre verbaut. Vielleicht liegt es daran. Gruß Dirk
     
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