Luftsolfångare, projekt Malmen

Har du ett projekt gå gång - Berätta gärna!

Luftsolfångare, projekt Malmen

Inläggav Guson 09 mar 2011 23:20

Vaggeryd 2011-02-24 till 2011-03-08 av Jonas Gunnarsson
När projektet kommer igång blir det bilder.

Inledning
Detta projekt startades efter att min vakuumsolfångare, fått skador, efter regnandet under två dagar runt nyåret 2011, när det sedan frös knäcktes flera rör. Solfångaren är en ”Gotherm High tech 2” med sex moduler, ca. 6,6 m² installerat sommaren 1999. Det visade sig att den fungerar, men då glaset är sönder på flera rör, så kommer verkningsgraden att sjunka. Letar efter reservrör, men företaget har gått i konkurs. När jag surfade runt, hittade jag flera spännande LSF-projekt som gjorde mig intresserad och halkade in på detta sidoprojekt, jag kan rekommendera forumen 24 volt och SOLEF. Tidigare har jag funderar över att transportera överskottsvärme från vinden till källaren eller ner i dräneringen runt huset, då slog det mig att kombinera detta med en luftsolfångare. En sådan lösning ger förhoppningsvis värmetillskott nästan hela dagen. Luftsolfångaren på förmiddagen och överskottsvärme från vinden under eftermiddagen. Detta blir det första LSF-projektet, men inte sista. Det har även funnits funderingar att sätta aktiv ventilation i källaren och passiv ventilation på vinden, innan tilläggsisolering av vinden.

Förstudie
Till att börja med måste man undersöka olika parametrar som påverkar bygget. Bygget ska främja både ventilation och värmetillskott i källaren. Då jag tidigare installerat solfångare så är jag positiv till denna energikälla, och har lite gamla erfarenheter med vattenburet solbyggande. Letade upp mina gamla papper och Sol värmeboken [AndLa]. Byggets primära mål är att inte bli för dyrt, och att jag kan återanvända den gamla trapetsplåten från garaget, som nu har tegeltak.

Hustyp
Huset är byggt 1964, enplanshus med källare, runt 110 m². Huset har självdrag via imkanaler i skorstenen. Under eldningssäsongen kör jag numera pellets i min vedpanna mot en ackumulator­tank på 1100 liter, där även vakuumsolfångaren är inkopplad. Under sommarhalvåret kör jag mest med el-patron så skorstenen blir inte varm så ofta, ventilationen blir då lite lidande.

Fasadvägg
Planerad fasadvägg, av tegel, vetter mot sydöst, vilket ger bra morgon och förmiddagssol. Vakuum­solfångaren och husets framsida vetter mot sydväst, vilket ger bra middags och eftermiddagssol. För­hoppnings­vis räcker värmen i vinden även under eftermiddagen för att hålla fläkten igång. På väggen till källaren finns två friskluftsventilen på 150x150 mm, som sitter 90 cm bredvid varandra, den ena i torkrummet (14 m², till höger med fönster) och den andra i tvättstugan (12 m² med två 1,8 m² öppning, en till torkrummet och en mot övriga källaren). Solfångaren kommer att vara inkopplad på friskluftsventilen till tvättstugan(ventilen till vänster). På vinden tar man ta upp två ventilhål, för att minimera tryckfallet.
Luftsolfångare, projekt Malmen web_html_7c8e73a8.gif
Teckning 1: Placering luftsolfångare
Luftsolfångare, projekt Malmen web_html_7c8e73a8.gif (19.28 KB) Visad 2663 gånger


Effekt och energiutbyte
Den tänkta solfångararean får närmare 10 m² absorbatoryta med lodrät placering dikt mot väggen. Källaren är ungefär 110 m²(höjd 2,10 m), och lämplig dimensionering är 10-40 m² golvyta per m² solfångare. Den lodräta placeringen gör att effekten maximeras för vår och höst, samt blir förhållandevis begränsad under sommaren. Normalt ska solfångare placeras med en lutning av 30-60° för att få ett bra utbyte över året, större vinkel ger mer vår och höstvärme. Horisontellt eller vertikalt är inte optimalt p.g.a. åter­reflektionen från glaset som försämrar energiupptagningen väsentligt. Solutbytet är större på våren än på hösten. Denna typ av solfångare har en verkningsgrad på 0.3-0.5, vilket ger 300-500 W/m² solfångaryta. Denna anläggning borde kunna producera 3-5 kW under perioden från April t.o.m. September, och runt 1-2 kW i Februari, Mars, September och Oktober. Tillskottet sker under förmiddagen fram till lunch och förhoppningsvis kan värmen som bildas i vinden under efter­middagen, ge lite underhålls värme på någon till några kW. Taket består av svarta betongpannor och uppgår till ca 50 m², fri yta, med lutning på 27°. Utbytet på årsbasis borde uppgå till 200-300 kWh/m² solfångare och 40-60 kWh/m² tak, för värme som tas från vinden. Utbytet med de valda areorna borde då kunna uppgå till 4000-6000 kWh/år. Drygt en pall med pellets.

Reglering
Då jag önskar att källaren större delen av året ska ha normalrumstemperatur, 18-20 °C, och ökad ventilation kommer, en vanlig termostatstyrning i solfångaren, inställd på 20 °C att fungera bra. En parallell temperaturgivare på vinden, inställd på 30°C, för att ta vara på eftermiddagsvärmen på vinden. Då övertemp inte är ett stort problem i en tvättstuga, behöver vi inte begränsa värmen till 22°C, och skulle rumstemperaturen passera 27°C så finns det en imkanal i tvättstugan man kan sätta en fläkt i, för att ventilera bort värmen och dessutom värma skorstenen. Det är även en fördel att vi hela tiden kan köra luft genom solfångaren, för att undvika för höga temperaturer i den. Det kan även vara intressant att satsa på en varvtalsstyrd/steg styrd fläkt, som startar på lågt varvtal vid 20°C för att sedan öka till max vid 40°C. Detta ger en fördyring och ökad komplexitet, men ska nog beaktas, då ventilationen är en viktig parameter. En manuell varvtalsreglering, helst transformator­styrd, är dock lämplig som första alternativ. Som backup, när det blir långvarig värmebölja, ska en måttanpassad pressening tas fram, monterad på en planka/rör som kan förankras ovanpå solfångaren och sedan sättas med gummistroppar på den nedre sidan.

Tryckfall
För att minimera tryckfall ska arean öka hela tiden från hålet in till källaren och där inluften tas, dessutom ska antalet böjar minimeras. Då konstruktionen tar luft från två hål i vinden, blir det två 90° böjar, och vi har ingen böj i själva solfångaren. Detta är bra då man borde kunna ha lite klenare fläkt(ar), tex tre kraftiga 12V 150 mm fläktar, eller en köksfläkt/kanalfläkt. Intaget till källaren har en area på 225 cm² vilket gör att luftspalt runt trapetsplåten och kanalplasten inte bör understiga 2 cm. De två hålen i vinden görs lämpligen som två friskluftsventilen på 150x150 mm.

Luftflöde
Liknande konstruktioner använder 25-50 m³/h per m² solfångare, vilket ger ett genomflöde på 250-500m³/h, vilket bör ge ett temperaturintervall på 30-60°C, beroende vilket flöde som väljs. Enklast är om trapetsplåten ligger dikt an mot isoleringen, men bör nog ligga på reglar, för att få ungefär lika luftflöde på båda sidor om plåten. För att inte få problem med kondens, är det bra med luftflöde på båda sidor. Visst kallras genom solfångaren, kan motverka kondens.

Luftfuktighet
Då luften tas från vinden, är den torrare(nominellt) än om den tas utifrån. Idag använder jag en kraftig avfuktare, en Woods ED50 för att hålla bra luftfuktighet i tvättstugan.

Konstruktion
De konstruktioner jag hittat på nätet är alla lådkonstruktioner som byggs på marken, vilket är smidigt upp till säg 2-3 m², men inte för 10 m², som bör byggas direkt på väggen. Trä­konstruktionen oljas, grundas och utvändiga ytor, målas vit. Invändigt trä(även reglar nedan) i solfångaren målas med värmebeständig matt svart färg.

På väggen sätts stående 45x45 reglar med cc 60, dessa spikars med fem spikplugg, 80x120, per regel. Regelverket får anpassas till friskluftsintagen så det passar bra.

Två hål till vinden(friskluftsventiler) tas upp. 16 mm hål för VP-slang för temperatur­givarkabel från källaren till vinden tas upp. Runt de tre frisklufts­ventilerna läggs byggsilikon i tegelfogarna, kläs sedan med 45 mm cellplast, som tätning och isolering, kilas in mellan reglarna, limmas och fästes. Vid källargrunden sättes en extra 5 mm skiva, då det inte är i samma plan som tegelväggen.

En bottenplatta av 7-12 mm plywood med förborrade och försänkta skruvhål och hål för frisklufts­ventilerna, skruvas, med lite fogmassa emellan. Byggplast kan läggas på bottenplattan som diffusionsspärr.

Ram(95x45), av trä, sågas till, förses med försänkta hål för franska skruvar och monteras på plattan. Invändigt i ramen mot bottenplattan, läggs eventuellt värmebeständigt byggsilikon. I botten läggs 20 mm cellplast skivor, limmas med cellpast­lim och skruvas eventuellt även med plastbrickor. På isoleringen sätts vävlim och kläs med ett lager aluminium­folie, bastufolie, vindpapp eller möjligen byggplast, som diffusions­spärr (bör tåla 90°C). Hål i isoleringen tas upp till friskluftsventilerna, någon typ av foder, lämpligen i tunn plåt, eller plast som passar i frisklufts­ventilerna träs in med silikon som tätar mot isoleringen. Tre stående reglar (22,5x45) på cc 60 läggs i, förankras med skruv i karmen. De tvärgående reglarna (22,5x45) på cc 90 för trapetsplåten läggs i, förankras med skruv i ramen.

Trapetsplåten 20 mm, tidigare på det gamla garage­taket sågas/nibblas till (även för öppningarna), rengörs och målas/sprayas mattsvart med värmebeständig plåtfärg. Plåtarna får eventuellt läggas omlott och nitas ihop. Plåten skruvas i reglarna för plåten. Tvärgående reglar (22,5x45) på cc 120 läggs i, förankras med skruv i plåten. En mitt regeln(22,5x45) för kanalplasten läggs i och skruvas fast. Tvärgående reglar (22,5x45) på cc 90 läggs i mitt regeln, förankras med skruv i ramen. Ramen kläs invändigt med bitar av mjuk isolering, och klämmer fast/mot plåten.

Kanalplasten läggs på, och lister/plåtar skruvas fast. På toppen sätts en lutande skyddskeps. På var ända av toppen på lådan, sätts låsanordning för planka/rör för fastsättning av en pressening, på botten av lådan sätts öglor för gummistroppar.

Invändigt på vinden byggs en träram som sedan kläs med masonit, för att få en öppning mot taket som kläs med insektsnät, och en planfilter­matta, läggs ovanpå och förankras.

Kanalfläkt, en Östberg 160B för väggmontering sätts upp i tvättstugan, med någon tätningsmatta mot väggen. Då friskluftsventilen sitter dikt i taket får man såga av lite på fläkten, och även slå upp hålet lite på insidans nederkant, alternativt montera en Ø160 väggstos och montera en vanlig kanalfläkt i taket, kan nog vara ett bättre alternativ. Låda för styrning monteras och temperatur­givare dras in i VP-slangen.

Ekonomi
Kalkylerat utbyte per år blir 2500kr – 4000kr i mindre pellets utgifter. Ungefärlig byggkostnad
  • Fläkt 1 000,00 kr
  • Styrning, tätningar 900,00 kr
  • Väggreglar 500,00 kr
  • Plywood 800,00 kr
  • Isolering, lim, bastuplast 1 300,00 kr
  • Trapetsplåt, svart matt färg 1 000,00 kr
  • Kanalplast 2 500,00 kr
    Summa 8 000,00 kr
Återbetalning på två till tre år.

Implementation
Efter att förstudien är genomgången och säkrad kommer vi till inköp och byggande. Följande punkter är inte säkrade:
  • Typ av kanalplast, klar eller opalfärgad? (återreflektion) Klarar kanalplast 90°C?
  • Reglarna runt plåten, för att bygga till 95, och inte hindra luftflöde, skissa.
  • Hur praktiskt isolera kanterna, figursåga cellplast? Välj mjuk isolering?
  • Hitta mer uppgifter om energiutbyte från LSF och från vind.
  • Diffusionsspärr, på båda sidor om isoleringen? Kanske måla plywooden på båda sidor.
  • Hitta foder till friskluftsventiler, 15x15 cm.
  • Väggmonterad fläkt eller väggstos?

Bygglov
I Vaggeryd måste man ansöka om bygglov, för fasad ändring och troligen även för bygge av luftsolfångare. Verifiera om bygganmälan räcker.

Framtida projekt
  • Flytta luft från vinden i garaget in i garaget, med solcell och vanlig datorfläkt.
  • En likadan luftsolfångare på samma vägg, på andra sidan källarfönstret, för att värma i dräneringsrören. Då det antagligen är tegelrör, och det sannolikt inte är helt intakt, blir detta projekt bara aktuellt vid en renovering av grunden.
  • Luftsolfångare med självdrag för att torka vedupplaget.
  • Luftsolfångare på framtida cykelgarage, i direkt anslutning bakom nuvarande garage.

Litteraturförteckning
AndLa: Andrén Lars, Sol värmeboken, 1995
Bilagor
Luftsolfångare, projekt Malmen.pdf
Dokument Luftsolfångare, projekt Malmen
(112.34 KB) Nerladdad 238 gånger
Guson
 
Inlägg: 27
Blev medlem: 23 feb 2011 20:07

Re: Luftsolfångare, projekt Malmen

Inläggav Guson 24 mar 2011 23:10

Planerna går vidare, dock med lite käppar i hjulen, och då med övertryck(om det nu kan bli det i en källare med gamla hederliga självdragsventiler) En annan fundering är om ökad ventilation på vinden, soliga och kalla dagar är så bra, kanske kan bli ökad luftfuktighet då. Men men, ska försöka höra med lite folk IRL, så jag kan förklara, mina planer. Kanske hos kommunen. Plan B, innebär att jag tar ut luft från den högra ventilen i bild 2.

Nya funderingar är att i tvättstugan, där jag tar in luften, ska jag bygga ventilationsrör, och uttag som blåser, ut i torkrum, tvättstuga och svale(hall). Röret till hallen ska även kompleteras med ett T-rör, där man kan leda den varma luften till skorsten, för att på så sätt öka självdragsventilationen, se bild 1
Rördragning i tvättstuga_html_m2ada0795.GIF
Bild 1: Ventilationsrör tvättstuga
Rördragning i tvättstuga_html_m2ada0795.GIF (15.25 KB) Visad 2398 gånger


En annan planering är att inte ha kanalplast ända ner över grunden, utan stanna där teglet slutar, och göra en lådkonstuktion i samma färg som grunden, samt centrera och kanske öka antalet m² en aning. Se bild 2
LSF förslag2_html_m6229e5f4.gif
Bild 2: Ny utformning för mer estetiskt utseende
LSF förslag2_html_m6229e5f4.gif (23.79 KB) Visad 2400 gånger
Guson
 
Inlägg: 27
Blev medlem: 23 feb 2011 20:07

Re: Luftsolfångare, projekt Malmen

Inläggav Guson 18 apr 2011 22:13

Efter att ha diskuterat med olika personer, och även byggrådgivningen på kommunen, blir det Plan B, vilket innebär att jag tar ut luft från torkrummet(den högra ventilen) och inte från vinden. Har skissat på tre eller fyra kanalplast. Kanalplast, 10 mm är ca 1m bred och lagom längd är tre meter, då även plåtarna är tre meter. Har även kollat upp riktiga priser på kanalplast(för altan), och blev inte helt nöjd med priserna, funderar på att fräsa spår i reglarna och täta, med oringslist och fönsterpartilist, eller annan list. Nedre regeln får ha ett antal borrade hål för att vädra bort regn. Nedan två förslag(ej måttriktig skiss).
Luftsolfångare, projekt Malmen web_html_5f562467.gif
Fasad mot sydöst med LSF 3 rader
Luftsolfångare, projekt Malmen web_html_5f562467.gif (22.46 KB) Visad 2248 gånger


Luftsolfångare, projekt Malmen web_html_56ca52a6.gif
Fasad mot sydöst med LSF 4 rader
Luftsolfångare, projekt Malmen web_html_56ca52a6.gif (24.74 KB) Visad 2242 gånger


Skisserna på rördragning, och val av delar i tvättstugan går framåt, se skiss nedan. Funderingar över torkrummet, är att dra ett rör ned mot golvet och sätta ett filter.
Rördragning i tvättstuga_html_171c5541.gif
Rördragning i tvättstuga
Rördragning i tvättstuga_html_171c5541.gif (21.28 KB) Visad 2241 gånger


Priset kommer att dra iväg, så det blir tidigast till hösten, det kan bli byggstart.
Guson
 
Inlägg: 27
Blev medlem: 23 feb 2011 20:07


Återgå till Projekt

Vilka är online

Användare som besöker denna kategori: Inga registrerade användare och 1 gäst

cron