Soory,

hatte einen merkwürdigen Computerfehler, deswegen ist der obige Beitrag nochmal erschienen.

Herbert

Hallo an Alle,

wie ich weiter oben schon angekündigt habe, will ich hier einmal einige Dinge zur Lufterwärmung und zum Luftransport ansprechen (soweit mir die Zusammenhänge bekannt sind) und eventuell den einen oder anderen Mythos aufdecken. Ich bin kein Heizungs- und Lüftungsaureperte, weiß also nicht alles darüber und bitte mich zu korrigieren, wenn ich wo falsch liege.
Einige der erfahrenen Kollektorbauer wissen das alles schon, aber vielleicht kann ich dem einen oder anderen weiterhelfen.

Die effiziente Abführung der Wärmeenergie hängt im Kollektor stark vom Aufbau, vom Querschnitt und der Luftgeschwindigkeit ab und davon ob der Absorber durchströmt bzw. unter- oder überströmt wird oder ob die Luftströmung laminar oder turbulent ist. Da ich mir in dieser Beziehung eher noch Erfahrungen von gestandenen Kollektorbauern erhoffe, will ich darauf nicht weiter eingehen. Mir ist z. B. noch ein Bericht (ich glaube von AlphaRay) im Kopf, der besagt, dass kleine Wellen oder Dellen auf der Kollektoroberfläche den Wärmeübergang erheblich verbessern können.

Genauso will ich mir kein Urteil darüber erlauben, ob ein Lüfter der bläst effizienter arbeitet, als einer, der saugt. Dazu will ich eventuell auch einen Vergleichsversuch machen.

Auf jeden Fall kann ein Absorber nur Wärme abgeben, wenn zwischen Luft und Absorber eine Temperaturdifferenz herrscht. Je größer die Temperaturdifferenz, desto größer der Wärmeübergang. Die Höhe der Differenz hängt natürlich mit der prinzipiell nicht so guten Wärmeübertragungsfähigkeit von Luft zusammen. Es entsteht hier schon ein Temperaturverlust, der systembedingt nicht zu vermeiden ist. Man sollte auf jeden Fall versuchen den Wärmeübergang so gut wie möglich zu machen (einfacher gesagt als getan).
Zusätzlich wird der Kollektor, bei gleicher Einstrahlung, immer mehr abgekühlt, weil ihm Energie durch den Luftstrom entzogen wird. Wenn der Luftstrom zu groß wird, kann die Lufttemperatur so weit absinken, dass sie unter der Temperatur des Raumes liegt, der beheizt werden soll. Je kleiner also die Differenz zur Raumtemperatur wird, desto weniger Energie wird in den Raum geliefert.

Also kann man sagen, die ideale Strömungsgeschwindigkeit liegt irgendwo in der Mitte.
Meine Schlussfolgerung daraus ist, dass der Luftstrom auf diesen Punkt eingeregelt werden sollte, zumindest bis die gewünschte Temperatur im Zielraum erreicht ist. Dazu kann entweder ein regelbarer Lüfter oder ein Gleichstromlüfter verwendet werden. Als Elektroniker kann ich nicht empfehlen, einen Wechselstromlüfter zu verwenden (es sei denn er hat einen EC-Motor). Billige Wechselstromlüfter haben einen viel zu schlechten Wirkungsgrad, das ist für unsere Anwendung Gift.

Ich werde für meine Versuche (und auch später für die Anlage) regelbare EC-Lüfter verwenden, weil ich einen größeren Posten sehr günstig einkaufen konnte. Die sind natürlich für den Selbstbau nicht so gut geeignet, weil sie i. d. R. zu teuer sind.
Vielfach werden hier PC-Lüfter bzw. Gleichstromlüfter verwendet. Die haben den Vorteil, dass sie sehr preisgünstig sind und für viele Fälle absolut ausreichend. Diese Gleichstrommotoren können auch sehr einfach mit mehr oder weniger einfachen Steuerschaltungen linear in der Drehzahl geregelt werden. Wenn Interesse besteht, veröffentliche ich hier entsprechende Schaltungen, die sehr einfach nachgebaut werden können oder ich schau mal, was mal an preiswerten Steuerungen bekommt.

Niemand muss einen geregelten Lüfter verwenden. Mit guter Grundeinstellung kann man sicher eine Menge Energie sammeln, aber nicht die optimale Menge. Ich kann also nur empfehlen, die Drehzahl zu regeln (oder die Regelung wenigstens vorsehen). Nach welchen Parametern man das am besten macht, muss ich auch erst noch genauer ermitteln. Sicher ist, man muss die Raumtemperatur messen und irgendwie die Höhe der Solarstrahlung erfassen (z. B. über eine Solarzelle). Daraus könnte die Lüftergeschwindigkeit so eingestllt werden, dass die Temperatur der in den Raum einströmenden Luft geregelt wird. Nach meiner Meinung könnte dadurch der Energieeintrag gegenüber der ungeregelten Lösung stark erhöht werden.

Ich habe kein Interesse daran, an irgendwelchen Lösungen zu verdienen. Mir liegt nur daran, meine Anlage so gut und so preiswert wie möglich zu machen. Wenn Lösungen vorliegen, werde ich die hier auf jeden Fall zur Verfügung stellen.

Wer mag, bitte gerne Fragen stellen oder Kritik üben!

Bis dann
Herbert

Leyonardo:

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Hallo High5,

Lebt die Folie eigentlich noch?

Ich würde kein neues Haus bauen :-). Aus der großen Fläche, die Du schon verkollektort hast, kannst Du sicher wesentlich mehr herausholen. Das wichtigste ist meiner Meinung nach die transparente Abdeckung.

Bis dann
Herbert

Hallo Thomas und Rainer!

@Thomas:
Das ist dann scheinbar schon ne dickere Folie, wenn die noch lebt.
Ja klar, wenn keine Sonne ankommt kann man nix nutzen. Das ist schade.
Also, wenn Du einen Firstdeckel abschraubst, entsteht dann nur ein geringer Sogeffekt durch die Erwärmung? Was ist, wenn Du gleichzeitig unten noch dafür sorgst, dass genug Luft unter dem Blech nachströmen kann, reicht das nicht für geringere Stillstandstemperaturen? Ich glaube, ohne die Folie kriegst Du sonst halt weniger Leistung rein.
Auf jeden Fall wäre ein großer Langzeitspeicher die beste Lösung. Dann musst Du die überschüssige Energie nicht wegschmeißen. Da drüber hab ich mir auch schon lange den Kopf zerbrochen.

@Rainer:
Das sind natürlich die praktischen Erfahrungen, die mir hierzu noch fehlen. Als Entwickler kannst du dir noch so schöne Lösungen ausdenken um festzustellen, dass die Realität das aber anders sieht :-). Man kann solche Dinge natürlich am besten in den Griff kriegen, wenn man sie messen oder beobachten kann. Es könnte auch mit der Einbausituation zu tun haben, aber ich weiß es nicht. Da muss ich mir mal Gedanken dazu machen.
War das Problem mit den Rückschlagklappen beseitigt? Aber dafür muss der Lüfter eine Mindestfördermenge haben?
Schnelle Windböen sind regelungstechnisch mit dem Lüfter nicht auszuregeln. Da hast Dur recht. Durch eine aktive Klappe könnte man das sicher besser in den Griff kriegen, allerdings mit etwas mehr technischem Aufwand. Ich glaub, da sollte ich mich erst wieder dazu äussern, wenn ich selbst Erfahrungen gemacht habe, sonst ist das reine Theorie.

Apropos PV-gesteuert: wenn ich hier im Forum darüber lese, bedeutet das doch i. d. R., ein PV-Modul liegt in der gleichen Ebene wie der Luftkollektor und versorgt den Lüfter direkt mit Spannung. Sehe ich das richtig?
Diese Spannung ist dann allerdings nicht proportional zur eingestrahlten Leistung. Somit wird der Lüfter nur bei sehr kleiner Strahlungsleistung langsamer, im oberen Bereich ändert sich die Drehzahl aber nicht so sehr.
Ich will bei meinen Testkollektoren versuchen den Lüfter optimaler anzusteuern. Dazu werde ich mir Gedanken machen und versuchen eine einfache Steuerung zu entwickeln, die nur aus wenigen Bauteilen besteht und somit leicht nachgebaut werden kann.

Bis dann
Herbert

Administrator

Damit bei meinem Eigenbau - Kollektor möglichst wenig wieder zurückgestrahlt wird, habe ich Doppelstegplatte für Treibhäuser genommen. Diese Platte soll so aufgebaut sein, dass die Sonnenstrahlung sehr gut durchgelassen wird, aber wenig Strahlung wieder nach außen geht. Somit hat die Platte eine Innen- und eine Außenseite.

In den vergangenen Tagen habe ich meinen Lüfter auf weniger Leistung gestellt, d.h. ich habe die Versorgungsspannung von 21 V auf 18 V verringert und damit den Luft-Durchsatz auf ca. 160 m³/h gesenkt. Dadurch ist die Temperatur von 30°C (Außen ca. 5°C) auf 37,5 °C (Außen 1°C) gestiegen. Letzterer Wert wurde gestern ermittelt, heute bei deutlich mehr Wind sank die max. Temperatur auf 35,5 °C bei gleicher Außentemperatur.
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Grüße von
Rainer
(Sandy)
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