Luftsolfångare som reglerar produktion efter behov + lagring?
I en tidigare tråd (länk) funderade jag på hur eventuella fuktproblem skulle lösas i blivande förråd/verkstad som ligger delvis under mark (sluttande tomt). Men det är som sagt verkligen ett eventuellt problem. Men ett faktiskt problem är uppvärmningen.
Det är som sagt en byggnad som är delvis förråd och delvis verkstad (även dubbelcarport, men den är såklart inte uppvärmd):
Den billigaste uppvärmningsformen (i investeringskostnad sätt) som har skapligt COP är luftsolfångare. Nackdelarna är två:
1. Ojämn effekt (soligt/molnigt).
2. Sämst tillskott när det behövs som mest.
Och en tredje (kopplad till nummer 2) är att de producerar alldeles för mycket när det inte behövs. Har sett flera dokumenterade fall där temperaturen blivit hög nog att smälta plast och missfärga trä. Vill inte behöva vara orolig att fångaren ska börja brinna.
Den aktuella väggen ligger i sydsydvästlig riktning:
Jag hittade två verktyg som var intressanta för att ta reda på vilken mängd solinstrålning som kan förväntas:
1. Program för solbanediagram: länk
2. Program för beräkning av solinstrålning: länk
Den första ger följande solbanediagram för min position (jag har markerat väggens riktning som är 25° från rakt sydlig):
Härifrån kan man se vilken vinkel som solen befinner sig på under dagen över hela året. Runt 53° är den högsta punkten där jag bor.
Den andra länken ger följande figur:
Härifrån kan man undersöka vilken vinkel som är bäst för en luftsolfångare. Då värmebehovet framförallt existerar september -> mars kan man dra slutsatsen att vinkeln är relativt oviktig, så länge den är under 45°. En utvinkling med 10° (som jag tänkte kunde vara bra) har försumbar effekt (jämför 90° med 80°) förutom under sommaren.
För att undvika överproduktion på sommaren tänker jag att göra fångaren långsmal (liggande) samt placera den på fasaden nära takfoten. Jag väljer att optimera mot november och februari. Om vi tittar på solbanediagrammet kan vi utläsa att maximal vinkel i november är ca 8° i väggens riktning. Vi vill därför inte skugga panelen när solen ligger 8° för då kommer vi att förlora energi när solen tittar fram en novemberdag. Tillsammans med vinkel från tidigare fås denna figur:
Mitt på dagen under juni vill vi ha en så skuggad panel som möjligt, men mitt på dagen i november vill vi ha en helt oskuggad panel. Därför borde så stor del som möjligt ligga vid den lila linjen samt så nära fasaden som möjligt. Linjen som är inritad är 0.5 m lång, så en LSF som är under 1 m hög är nog att föredra.
Fortsättning följer...
/Anton
Det är som sagt en byggnad som är delvis förråd och delvis verkstad (även dubbelcarport, men den är såklart inte uppvärmd):
Den billigaste uppvärmningsformen (i investeringskostnad sätt) som har skapligt COP är luftsolfångare. Nackdelarna är två:
1. Ojämn effekt (soligt/molnigt).
2. Sämst tillskott när det behövs som mest.
Och en tredje (kopplad till nummer 2) är att de producerar alldeles för mycket när det inte behövs. Har sett flera dokumenterade fall där temperaturen blivit hög nog att smälta plast och missfärga trä. Vill inte behöva vara orolig att fångaren ska börja brinna.
Den aktuella väggen ligger i sydsydvästlig riktning:
Jag hittade två verktyg som var intressanta för att ta reda på vilken mängd solinstrålning som kan förväntas:
1. Program för solbanediagram: länk
2. Program för beräkning av solinstrålning: länk
Den första ger följande solbanediagram för min position (jag har markerat väggens riktning som är 25° från rakt sydlig):
Härifrån kan man se vilken vinkel som solen befinner sig på under dagen över hela året. Runt 53° är den högsta punkten där jag bor.
Den andra länken ger följande figur:
Härifrån kan man undersöka vilken vinkel som är bäst för en luftsolfångare. Då värmebehovet framförallt existerar september -> mars kan man dra slutsatsen att vinkeln är relativt oviktig, så länge den är under 45°. En utvinkling med 10° (som jag tänkte kunde vara bra) har försumbar effekt (jämför 90° med 80°) förutom under sommaren.
För att undvika överproduktion på sommaren tänker jag att göra fångaren långsmal (liggande) samt placera den på fasaden nära takfoten. Jag väljer att optimera mot november och februari. Om vi tittar på solbanediagrammet kan vi utläsa att maximal vinkel i november är ca 8° i väggens riktning. Vi vill därför inte skugga panelen när solen ligger 8° för då kommer vi att förlora energi när solen tittar fram en novemberdag. Tillsammans med vinkel från tidigare fås denna figur:
Mitt på dagen under juni vill vi ha en så skuggad panel som möjligt, men mitt på dagen i november vill vi ha en helt oskuggad panel. Därför borde så stor del som möjligt ligga vid den lila linjen samt så nära fasaden som möjligt. Linjen som är inritad är 0.5 m lång, så en LSF som är under 1 m hög är nog att föredra.
Fortsättning följer...
/Anton
Redigerat:
Apropå ordet lagring i rubriken. En av nackdelarna är som sagt den ojämna produktionen av värme från en LSF. Här är några idéer på temat :
1. Göra konstruktionen väldigt trög (stor termisk massa, stor tidskonstant.
2. Värma annat än luften i byggnaden.
3. Mellanlagra värmen (typ ackumulatortank).
På punkt 1 är det ganska enkelt, gjuta en dubbelt så tjock platta gör väldigt mycket för tidskonstanten. Merkostnaden är nog ganska liten om man ändå beställer betongbil. Kräver dock att luftströmmen från LSF riktas mot golvet.
På punkt 2 är tanken att temperaturen i luften märks snabbt och blir obehaglig om det blir över 25. Men om LSF värmer annat så tar det lång tid innan det känns för varmt. Kanske leda luften i en kanal som sitter i leca-väggen eller betongen?
På punkt 3 funderar jag på om man kan gräva ner en 1 kbm tank (finns på blocket för någon hundring. Isolera rejält (2-3 dm EPS) så borde man ha något som kan hålla värme några dagar. Hur värme förs över dit utan att blanda in pumpar (dyrt) vet jag inte... Kanske går att hitta pumpar billigt? Bygga värmeväxlare?
/Anton
1. Göra konstruktionen väldigt trög (stor termisk massa, stor tidskonstant.
2. Värma annat än luften i byggnaden.
3. Mellanlagra värmen (typ ackumulatortank).
På punkt 1 är det ganska enkelt, gjuta en dubbelt så tjock platta gör väldigt mycket för tidskonstanten. Merkostnaden är nog ganska liten om man ändå beställer betongbil. Kräver dock att luftströmmen från LSF riktas mot golvet.
På punkt 2 är tanken att temperaturen i luften märks snabbt och blir obehaglig om det blir över 25. Men om LSF värmer annat så tar det lång tid innan det känns för varmt. Kanske leda luften i en kanal som sitter i leca-väggen eller betongen?
På punkt 3 funderar jag på om man kan gräva ner en 1 kbm tank (finns på blocket för någon hundring. Isolera rejält (2-3 dm EPS) så borde man ha något som kan hålla värme några dagar. Hur värme förs över dit utan att blanda in pumpar (dyrt) vet jag inte... Kanske går att hitta pumpar billigt? Bygga värmeväxlare?
/Anton
Punkt 1 och 2 i förra inlägget går att kombinera relativt enkelt. Göra betongplattan 2 dm tjock och samtidigt gjuta in 2-3 spirorör:
Den uppvärmda luften trycks igenom luftkanaler som går i golvet. Av både värmeöverföringsskäl (ökning av turbulens samt konduktivitet) samt hållfasthetsskäl kan det vara en idé att borra hål för armeringsjärn i rören.
Man borde på detta sätt kunna ha en stor LSF och ändå få relativt jämn temperatur över dygnet. Om man vill öka på snabbheten i systemet kan ett motoriserat spjäll sättas på kanalen innan luften leds ner i golvet som därmed släpper ut uppvärmd luft i rummet. När önskad temperatur uppnås stängs spjället för att sedan värma betongen.
Kostnad?
Extra betong: 1000-1500
Spirorör: 2000-3000 kr, beroende på hur många ledningar i golvet man vill ha.
Fläkt: 100-300 kr, osäker på hur mycket flöde som behövs.
Styrning (arduino + givare): 200-300 kr.
Trälåda: 200-300 kr.
Kanalplast: 400-600 kr.
Insektsnät (svart, glasfiber): 150 kr.
Svart färg, skruv, plåtlist: 200-400 kr.
Totalt: 4300-6500 kr
Dyrt... Kul idé, men inte riktigt ekonomiskt försvarbart då den ändå inte klarar av att producera värme när den behövs som mest. Mest förvånad över hur stor del som spirorören står för, hade fått för mig att sådant var billigt.
Kanske ska sikta på munstycken (perforerat rör?) riktade mot golvet/väggarna istället.
/Anton
Den uppvärmda luften trycks igenom luftkanaler som går i golvet. Av både värmeöverföringsskäl (ökning av turbulens samt konduktivitet) samt hållfasthetsskäl kan det vara en idé att borra hål för armeringsjärn i rören.
Man borde på detta sätt kunna ha en stor LSF och ändå få relativt jämn temperatur över dygnet. Om man vill öka på snabbheten i systemet kan ett motoriserat spjäll sättas på kanalen innan luften leds ner i golvet som därmed släpper ut uppvärmd luft i rummet. När önskad temperatur uppnås stängs spjället för att sedan värma betongen.
Kostnad?
Extra betong: 1000-1500
Spirorör: 2000-3000 kr, beroende på hur många ledningar i golvet man vill ha.
Fläkt: 100-300 kr, osäker på hur mycket flöde som behövs.
Styrning (arduino + givare): 200-300 kr.
Trälåda: 200-300 kr.
Kanalplast: 400-600 kr.
Insektsnät (svart, glasfiber): 150 kr.
Svart färg, skruv, plåtlist: 200-400 kr.
Totalt: 4300-6500 kr
Dyrt... Kul idé, men inte riktigt ekonomiskt försvarbart då den ändå inte klarar av att producera värme när den behövs som mest. Mest förvånad över hur stor del som spirorören står för, hade fått för mig att sådant var billigt.
Kanske ska sikta på munstycken (perforerat rör?) riktade mot golvet/väggarna istället.
/Anton
Medlem
· Etelä Pohjanmaa
· 2 470 inlägg
Kul projekt.
Blir det inte väldigt mycket oljud i ett sånt system? Jag gissar att det ska vara ett ganska stort luftombyte i systemet om man ska värma ett betonggolv med luften som passerar i spirorör.
Vattenburna solfångare är kanske bättre då? Så fungerar det att lagra dessutom.
Jag har själv funderat på nått liknande värmesystem men där solfångarna endast skulle vara ett komplement. Det är inte många dagar i november, december och januari som man får nått ut av dom.
Jag har en gammal veduppvärmd varmvattenberedare på ca 60-70liter som jag tänkte använda som primärvärmekälla när solen inte lyser. Två genomföringar i den, en i toppen och en i botten, som skulle gå till en 1000liters CTC tank som jag isolerar. Om man svänger om slangarna från beredaren så att den uppifrån kommer in i botten av tanken och tvärtom så borde man få självcirkulation när man eldar?
En 1000liters tank innehåller ca1,1kWh energi för varje grad Celsius man värmer vattnet. Så har man t.ex. 65grader i tanken så kan man ta ut ungefär 40kWh värmeenergi ur den innan temperaturen i tanken blir så låg så att den inte gör nån nytta.
Blir det inte väldigt mycket oljud i ett sånt system? Jag gissar att det ska vara ett ganska stort luftombyte i systemet om man ska värma ett betonggolv med luften som passerar i spirorör.
Vattenburna solfångare är kanske bättre då? Så fungerar det att lagra dessutom.
Jag har själv funderat på nått liknande värmesystem men där solfångarna endast skulle vara ett komplement. Det är inte många dagar i november, december och januari som man får nått ut av dom.
Jag har en gammal veduppvärmd varmvattenberedare på ca 60-70liter som jag tänkte använda som primärvärmekälla när solen inte lyser. Två genomföringar i den, en i toppen och en i botten, som skulle gå till en 1000liters CTC tank som jag isolerar. Om man svänger om slangarna från beredaren så att den uppifrån kommer in i botten av tanken och tvärtom så borde man få självcirkulation när man eldar?
En 1000liters tank innehåller ca1,1kWh energi för varje grad Celsius man värmer vattnet. Så har man t.ex. 65grader i tanken så kan man ta ut ungefär 40kWh värmeenergi ur den innan temperaturen i tanken blir så låg så att den inte gör nån nytta.
Medlem
· Blekinge
· 10 078 inlägg
Hur mycket yta ska din fångare ha?
Ditt diagram över solinstrålning visar ju instrålning, inte hur mycket effekt eller värme du får ut till garaget.
Jag är rädd att du blir grymt besviken på hur mycket du får ut.
Tänk dig garaget och en kupevärmare på 2 kW. Tror du att deet blir märkbart varmt på vintern?
Ditt diagram över solinstrålning visar ju instrålning, inte hur mycket effekt eller värme du får ut till garaget.
Jag är rädd att du blir grymt besviken på hur mycket du får ut.
Tänk dig garaget och en kupevärmare på 2 kW. Tror du att deet blir märkbart varmt på vintern?
Eller så låter du hela taket på carporten vara en enda stor luftsolfångare genom att sätta dit kanalplast. Luften från utrymmet blåser du sedan ned i förrådet med en fläkt.
Jag har en liknande lösning för att förvärma luften till huset från min inglasning hemma. Den kostade mig inte många kronor (en dryg tusenlapp för fläkt, anslutning till befintligt tilluftsystem och termostat), men den ger inte så mycket som jag hade hoppats på tyvärr. Det visar sig nämligen att solinstrålningen på vintern är mycket lägre än vad jag räknat med då jag glömde bort att räkna med att solen står så lågt att träden skymmer i December och Januari. Den värmer dock på tok för mycket på sommaren så då står ventiationen still och jag har istället automatisk luftning som aktiveras då. Med luftning så är det ofta nära 60 grader varmt. Utan luftning har jag inte mätt upp...
Men på vårkanten så genererar min inglasning rätt bra med värme till huset. Men man kan ju inbilla sig också...
Jag har en liknande lösning för att förvärma luften till huset från min inglasning hemma. Den kostade mig inte många kronor (en dryg tusenlapp för fläkt, anslutning till befintligt tilluftsystem och termostat), men den ger inte så mycket som jag hade hoppats på tyvärr. Det visar sig nämligen att solinstrålningen på vintern är mycket lägre än vad jag räknat med då jag glömde bort att räkna med att solen står så lågt att träden skymmer i December och Januari. Den värmer dock på tok för mycket på sommaren så då står ventiationen still och jag har istället automatisk luftning som aktiveras då. Med luftning så är det ofta nära 60 grader varmt. Utan luftning har jag inte mätt upp...
Men på vårkanten så genererar min inglasning rätt bra med värme till huset. Men man kan ju inbilla sig också...