Solarluftkollektor

So, ich habe die Woche über ein paar Erfahrungen sammeln können. So bis Do war zu bedeckt für den Kollektor, da ging gar nichts. Sogar mit geschlossener Klappe kaum 40° im Kollektor.

Heute war es teilweise deutlich sonnig und der Lüfter ist fleissig immer wieder gelaufen. Ich regle den noch nicht mit der Drehzahl sondern schaue alle 30sec nach, ab ich An- oder Abschalten soll. Bei 500 W/m^2 kommt der Lüfter aber nicht mehr nach (im Sommer haben wir max. 1000 W/m^2).

Man kann kaum sagen, um wie viel Grad es dann heute Abend wärmer war als gestern. Im Februar kann der Kollektor sicher keine Heizung ersetzen. Interessant ist, wie die rel. Luftfeuchte heute bei laufendem Lüfter im Vergleich zum Vortag deutlich abgesenkt wurde.

Ich stelle die Tage noch ein paar Bilder vom Kollektor rein und ab und an neue Messdaten. Bei Fragen bitte melden.

Ich kann mal sagen, dass der Kollektor auch im Februar warm macht - aber zum einen keinen Ofen ersetzt und dann nur bei sonnigen Tagen, wie sie bei uns im Winter doch leider selten sind.

Die relevanten Links zu Solarluftkollektoren wurden schon oben genannt. Meiner ist etwas luxuriöser, sowohl Material, Größe als auch Platzierung nach Süden. Das geht aber alles auch einfacher.

Ich habe aus 12mm Siebdruckplatte gebaut, die ich mir im Baumarkt zuschneiden habe lassen. Darauf achten, dass ganze Platten den halben qm-Preis von Zuschnitt-qm-Preisen haben.

Meine Scheibe ist eine 2m x 1,2m Plexiglasplatte für Gewächshäuser (UV-durchlässig): stegplattenshop.com/stegplatte…64-farblos-29080-die-edle

Ich habe den Kollektor mit übrig gebliebener Holzfaserdämmung isoliert. Ob das direkt a.d. Fassade wirklich notwendig wäre, weiß ich nicht.




Was die Elektronik betrifft, wollte ich spielen und verwende einen Raspberry Pi mit einem Schwung 1-Wire Temperatursensoren (2€ das Stück).



Ich habe den Innenbereich noch mit mattschwarzem Hitzebeständigem Lack gesprüht. Ich habe den Standardansatz mit schwarzem Fieberglas als Absorber in zwei Lagen. Ich verlasse mich da auf builditsolar, die haben alles gründlich getestet und verglichen und schlagen dies als Lösung vor:
builditsolar.com/Experimental/…sorber/ScreenAbsorber.htm

Ich habe quadratische 13mm Leisten auf die ich das Fieberglas (Fliegennetz 2,5m x 1,2m) aufgetackert habe. Meine Zuluft habe ich auch mit Fieberglas abgedeckt. Einen Filter habe ich nicht.


Ich verwende Kompriband als Auflage für das Plexiglas und unter den Aluwinkeln. Das lässt sich extrem zusammendrücken.



Oben habe ich einen Spalt von 20mm über dem Plexiglas. 10mm sind für die Dehnung (5mm/m) und 10mm damit Feuchtigkeit aus den Holkammern ausdampfen kann. Darüber kam dann ein breiter Aluwinkel.



Ich habe einen ausziehbaren 150mm Wanddurchgang (dünneres Rohr verschiebbar im dickeren). Das dickere Rohr ist i.d. Wand, das dünnere im Kollektor mit einem vorstehenden Stummel. Die Montage war nicht so schwer wie gedacht: Ich habe eine Leiste a.d. Fassade montiert und drei Mann hoch haben wir den Kollektor darauf gehoben (ca. 50kg). Mit Keilen konnten wir den Stummel dann doch recht schnell einbugsieren. Dafür habe ich die Öffnung i.d. Fassade etwas großzügiger gesägt (ich weiß, a.d. Leiter bin ich nicht der Meister der Stichsäge) und mit zwei Lagen Kompriband eingepasst. So war das Wandrohr noch flexibel und das einpassen war leichter als befürchtet.


Innen haben ich einen 140mm 5V Lüfter mit PWM-Steuerung (Noctua NF-A14 PWM). Den kann ich direkt a.d. Raspi anschließen. Ob es ihm auf Dauer zu warm wird, wird sich zeigen. Ich habe aus Resten einer 60mm PUR-Platte eine Klappe gebaut. Überraschenderweise habe ich keinen merklichen Wärmeverlust bei offener Klappe. In meinen Messungen sieht man die offene Klappe daran, dass die Kollektortemperatur (auf Höhe des Auslasses) ca. 3 Grad unter der Innentemperatur im Bad ist. Da heize ich den Kollektor wenn keine Sonne scheint :). Ich habe noch keine saubere Lösung für die Verkabelung der Elektronik gefunden. Der Raspi klebt mit Magnetfüßen am Durchlauferhitzer. Bei Fragen zum Raspi gerne melden. Ich bastle noch a.d. Steuerung - so ein Programmiergebastel ist ein Hobby von mir.

Mein Lüfter läuft, wenn es im Kollektor 3 Grad wärmer als im Bad ist.

Meine erste Woche Mitte Februar zeigt, dass sich bei bei Bewölkung gar nichts tut. Jetzt hatte ich zwei einigermaßen sonnige Tage nach einem bewölkten. Wobei bei "sonnig" auch noch Luft nach oben wäre.
Man sieht, dass es durchaus etwas erwärmt, aber noch keinem Ofen ersetzen würde. Die Luftfeuchte wird auf jeden Fall deutlich abgesenkt.

Man spürt die warme Luft ähnlich wie beim Gebläse im Auto - weit weg vom Fön

das sind ja schonmal mega die Statistiken! Schön, dass du das so publizierst und wir somit an deinem Projekt teilhaben können. Ich steh leider zu lange im Schatten für sowas, außer man könnte das über 15m überbrücken

Laut der Grafik heizt du spätabends zu. Aber im Mittel 10 Grad Temperaturunterschied ist doch schon was.

flashgordon :

Laut der Grafik heizt du spätabends zu.

Schön wärs Nee, ich heize am Morgen und am späten Abend. Wenn man den zweiten und dritten Tag mit dem düsteren ersten (an dem der Lüfter nicht lief) vergleicht, kann man eine langsamere Abkühlung erahnen bzw. wurde es am letzen Tag schon etwas wärmer, bevor ich erst gelüftet und dann eingeheizt habe.

Also nichts, was für mich 15m Überbrückung rentieren lassen. Prinzipiell machen das aber einige, dass sie einige Meter im Freien überbrücken.

Summa summarum müsste die Grafik noch das Heizverhalten abbilden um aussagekräftig zu sein, oder stehe ich auf der Leitung?

Du hast schon recht. Ich müsste an einem sonnigen Tag am Morgen nicht einschüren um zu zeigen, dass es wohl doch nicht reicht. Allerdings ist für die nächsten Tage kein Sonnentag vorhergesagt. Heute hat es bis 12:45 max 40 W/m^2, da zuckt gar nichts. Ab 400 W/m^2 bläst es richtig warm rein.

Aussagekräftig wird es wohl erst im März oder April.

Meine Klappe vor dem Ventilator hat den Konstruktionsfehler, dass das Scharnier auf der falschen Seite des Schwerpunkts der Klappe liegt und aus diesem Grund die Klappe nicht sauber am Rahmen anliegt.



Ich bastle gerade an einer neuen Klappe, aber folgende Messung ist interessant. Damit es durch den Spalt nicht zu sehr zieht, schließe ich die Klappe nachts mit einem Keil. Am 26.2., einem mäßig sonnigen Tag, habe ich es vergessen am Morgen den Keil zu entfernen. Der Graph ist für Freunde von Graphen durchaus aufschlussreich (falls hier ein paar heimliche Nerds unterwegs sind :)).



Ich bin um 8:00 augestanden, habe kurz gelüftet, den Ofen eingenschürt und bin weg. Meine Ventilatorsteuerung läuft immer, ab 10:00 wird es im Kollektor mehr als 3° wärmer als im Bad und der Lüfter läuft. Da die Klappe verklemmt ist, hat der Ventilator keine Auswirkung. Wenn man Solarstrahlung und Kollektortemperatur vergleicht, sieht man dass der Kollektor etwas träger ist, aber doch auch schnell die Wärme bei Bewölkung verliert. Ich hätte gedacht, dass Hohlkammerplexiglasscheibe besser isoliert. Um 11:00 wird es bei 5° Außentemperatur über 50° im Kollektor. Dann fällt der Keil auf den Boden. Ich bin mir nicht sicher, ob der Luftdruck des Ventilators der Grund war, oder ob es Zufall ist - auf jeden Fall war es nach ca. einer Woche das erste Mal und ausgerechnet bei laufendem Lüfter. Ohne Keil und obwohl die Klappe nur einen kleinen Spalt offen ist, wird der Kollektor sehr schnell runtergekühlt. Im Bad wird es aber nur leicht wärmer, am Küchentisch gar nicht. Die Regelung schaltet bis 12:00 den Lüfter wechselnd an und aus. Bisher verwende ich noch keine Drehzahlregelung - und es ist bislang auch noch keine notwendig. Spätestes ab 14:00 ist es zu bewölkt und mein Ofen erwärmt im Endeffekt den Kollektor über den kleinen Spalt. Ich zeige es hier nicht. aber verkeilt fällt die Kollektortemperatur nachts deutlich ab. Ich habe aber bisher nicht den Eindruck, als würde ich meine Bude über den Kollektor merklich auskühlen, da die Luft im Kollektor steht.

Meine Erfahrung bislang im Februar: Ich denke, ich habe kaum einen Scheit Brennholz gespart und nur an wenigen Sonnentagen bringt der Kollektor was. Wenn der Lüfter läuft wir die Luft aber besser und trockener (zu trocken). Jetzt i.d. ersten Märzwoche lasse ich mal an einem sonnigen Tag morgens den Ofen aus. Ich tippe bislang aber eher auf April bis man die Leistung deutlich merkt.

Ich hätte mir mehr Leistung erwartet. Vielleicht brauche ich noch eine dritte Lage Fliegengitter als Absorber - die Sonne scheint durch die zwei Lagen mehr durch als ich erwartet habe.

Ich ermuntere aber zum Selberbauen, man kann die Dinger ja beliebig einfach und recycled basteln ...

Vll solltest du mal über einen Bypass nachdenken...?
den Kollektor auf Umluft und erst ab einer bestimmten Temperatur den Bypass leicht öffnen. Erst wenn du warme Luft entnimmst, sollte Frischluft in den Kollektor nachströmen.
Für den Sommer könntest du den Bypass so steuern, dass du kühlere Luft nach innen saugst...

frogbite :

Vll solltest du mal über einen Bypass nachdenken...?

Klingt nach der Ideallösung, aber ich glaube nicht so sehr dran. Wenn es im Februar sehr bewölkt ist, wird es selbst ohne Lüfter im Kollektor nicht warm. Heute am 2.3. war ein richtig knackig heller Sonnentag, da wurde es trotz laufendem Lüfter im Kollektor 60° warm und die Bude wurde merklich angeheizt. Gleichzeitig hatte ich am Abend richtig schön frische Luft.

Was ich sagen will: Der Bypass funktioniert nicht, wenn des dem ganzen Kollektor zu düster ist. Scheint knackig die Sonne, geht es auch gut mit Frischluft. Es bleibt also der Zwischenbereich - die Frage ist dann, ob sich der Aufwand lohnt. Ich habe noch eine 32mm Bodenöffnung. Vielleicht probiere ich im nächste Winter damit eine Umluftvariante. Aber 32mm sind schon arg wenig - wenn es nichts bringt, weiß man nicht, ob es daran liegt. Für ein großes Loch i.d. Wand in Bodennähe habe ich keinen Platz.

Heute mal ein nichtaufbereiteter Graph. Die Klappe war nur einen Spalt geöffnet. Die aktuelle Frage ist, ob es bei einer richtig offenen Klappe weniger als 60° werden. Außer dem Ofenlack (600°) ist nichts im Kollektor so richtig hitzebeständig, vor allem der Lüfter nicht.

Zum Bild: Am Morgen habe ich wieder eingeschürt (zwei Scheite) - hätte ich gewußt, dass die Sonne so stark rauskommt, hätte ich ihn aus gelassen um den Kollektoreffekt besser sehen zu können.

Was hat die Anlage eigentlich circa gekostet?

chasqui :

Was hat die Anlage eigentlich circa gekostet?

Ich habe ein wissenschaftliches Interesse an dem Teil, darum habe ich versucht möglichst hochwertig zu bauen. Aus dem Grund, dass wenn der Kollektor nicht viel bringt, ich "ausschließen" kann, dass es ein besserer vielleicht doch bringen würde. Ob meiner wirklich so toll ist, wie ich mir das denke, ist natürlich eine ganz andere Frage.

Scheibe: 100€ + 50€ Versand weil ich keinen Händler i.d. Nähe gefunden habe
12mm Siebdruckplatte geschnitten im Baumarkt: 70€
2 x 120x250 Fieberglasnetz: 30€ (im Baumarkt, auf eBay die Hälfte)
Aluwinkel: ca. 40€
10mm und 20mm breites Kompriband als Unterlagen: 20€
Latten, Leisten, Winkel und Schrauben: ca. 15€
Die Holzfaserisolierung und die Schrankrückwand als Abdeckung hatte ich da. Mir ist nicht klar, inwieweit eine Isolierung notwendig ist, wenn man das Ding a.d. isolierte Fassade schraubt.

Wanddurchführung: 20€
Klappe innen: 15€

140mm 5V Lüfer: 30€ - da könnte man auch einen 12V PC-Lüfter probieren

Raspberry Pi für die Steuerung mit Netzteil: 55€
Sensoren: 5€
Platine für externe Anschlüsse: 15€
Bastelset mit Kabel + Halterung für den Raspi: 20€

Also für den reinen Kollektor: 325€
Elektronik mit Lüfter: 95€
Wanddurchführung: 35€

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Summe: 455€ + Isolierung (15€ - 60€)

Viel weniger als die 1500€ für einen kommerziellen 2,4qm Kollektor.

Man sollte das auch für 200€ in nicht viel schlechter schaffen bzw. noch deutlich weniger mit Gebrauchtteilen.

ViNS :

Ich ermuntere aber zum Selberbauen, man kann die Dinger ja beliebig einfach und recycled basteln ...

ViNS :

Ich habe ein wissenschaftliches Interesse an dem Teil, darum habe ich versucht möglichst hochwertig zu bauen

ViNS :

Summe: 455€ + Isolierung (15€ - 60€)

Da bin ich leider schon wieder Kohle technisch draußen, aber das Projekt steht und es wird gesammelt. Hoffe, dass du mit hochwertigen Produkten nen guten Wert erzielst, sonst demotiviert das mich als low-budget-bastler

4EverPunk :

Hoffe, dass du mit hochwertigen Produkten nen guten Wert erzielst, sonst demotiviert das mich als low-budget-bastler

Ich glaube ehrlich gesagt nicht, dass der Mehrpreis viel bringt. Ich denke eine dritte Lage Fliegengitter macht mehr aus.

Hier die Daten von gestern und heute. M.E. hatten wir dieses Jahr nur letzte Woche einen richtig schönen sonnigen Tag, was deprimierend wenig genug ist. Gestern war es durchaus sonnig - aber immer nur kurz. Da hat der Kollektor merklich viel gebracht. Heute war einer der übel trüben Tage.

Ich heize nach wie vor am Morgen und am Abend, man sieht, dass die Abkühlung am Trüben Tag ähnlich wie i.d. Nacht ist. Der sonnige Tag am Montag macht sich aber sehr bemerkbar. Was man nicht sieht, ist die frische Luft. Man spart sich viel Lüften.

Nach meiner bisherigen Erfahrung würde ich schon mal sagen: es lohnt sich. Wenn die Materialien nicht so edel sind, macht etwas mehr Fläche da wahrscheinlich lockerst weg.

Was sagen eigentlich die Freisteher mir Photovoltaik zum aktuellen Winter? Im TH-Bereich träumen manche von der E-Heizug und dem warmen Wasser aus dem Akku, was ich nicht so glauben kann.

Heute war der erste Tag im Jahr (überhaupt) an dem ich tagsüber nicht eingeschürt habe sondern den Kollektor habe laufen lassen (also 2 Scheite Holz und Anzünder gespart :)).

Es war ein durchaus sonniger Tag mit doch kaltem Wind. Der Lüfter lief von 8:00 bis 16:00 konstant, trotzdem wurde es im Kollektor 50°C war. Im April werde ich wohl sagen, dass ich einen kräftigeren Lüfter brauche - und meiner ist schon mal kräftiger als ein PC-Lüfter.

Das Ding funktioniert, ich freu mich

Das Diagramm zeigt die Nacht auf den 15.3. und den 15.3. Am Vorabend habe ich eingeschürt, am 15. war (in wesentlicher Abwesenheit) nur der Kollektor aktiv.

Am Morgen hatte ich vom Ofen noch 16-17°C übrig. Das stieg auf max 20°C durch den Kollektor um 16:00. Ohne Kollektor, wäre es aber durch die max 12°C auch kaum unter 15°C geworden, da durch die Fenster auch was reinkommt. Genau werde ich es wohl nie wissen. Im März wird es bei intensiver Sonne schon signifikant warm - im Januar/ Februar reicht (in diesem Winter) die Sonnenstrahlung noch nicht wirklich für den Kollektor aus.

Glückwunsch! Vor allem in der Übergangszeit folge ich dem Thema gerne.

Das Solarheizen bei fast 20 Grad Außentemperatur letzte Woche war nicht größte aller Künste. Hier die Daten vom 24. und 25.3. - zwei eisig kalte Polarlufttage (durchaus windige) bei strahlendst blauem Himmel.

Nach heize ich noch gut an, was zum Morgen hin abkühlt. Knapp vor 8:00 setzt der Lüfter immer wieder ein (erst ab 8:30 läuft er durchgehend bis 15:00 und noch weiter bis fast 17:00). Mit Lüfter geht es in Stunden von ca. 16° auf knapp 19°bis ich am Nachmittag anschüre und dann nochmal i.d. Nacht einheize. Die Erwärmung durch den Kollektor ist langsam, aber man muss bedenken, dass ohne die Temperatur annähernd linear bis zur Außentemperatur (max. 6°) gesunken wäre. So gesehen hat es dem Innenraum um gut 15°erwärmt. Die Temperatur ist trotz durchgehen laufendem Lüfter auf rund 45°gestiegen.

Die rel. Luftfeuchte im Inneren ist auf brachiale 25% gesunken (außen ist es auch eher trocken). Der Kollektor tauscht permanent die Luft aus.

Bisher würde ich sagen: Im Februar (und wohl auch Januar) bringt er wenig, im März unterstützt er gut - wenn die Sonne scheint, im April wird er wohl klasse sein und ab Mai tippe ich, muss er abgedeckt werden ...