Dette er et hjemmelaget solvarmeanlegg for oppvarming av tappevann, solfangeren har et areal på 4 kvadratmeter og gir ca. 10 KWh på en god dag, jeg tror den gir ca. 2 KW ved ideelle forhold.
Solfangeren er bygget opp av en ramme av tre 10 Cm. dyp, 5 cm ned i rammen har jeg festet en kryssfinerplate, under kryssfinerplaten har jeg lagt isolasjon, jeg har brukt Litex plater, man kan bruke mye annet også bare det tåler varme. På oversiden av platen ligger kobberrørene (10 mm i diameter), jeg har bøyd til tynne aluminiumsplater som omslutter kobberrørene, jeg har smurt på et tynt lag silikon mellom rørene og aluminiumsplatene for å få bedre kontakt. Platene er malt sort matt med bengalakk for å absorbere sollyset. På toppen av rammen har jeg festet 10 mm tykt drivhusglass av polykarbonat, jeg har også laget to luftehuller av 15mm plastrør i bunn på høyre side og på toppen på venstre side for å lufte ut fuktighet slik at men ikke får dugg på innsiden av glasset, det er også lurt å ha insektsnett over luftehullene for å hindre insekter i å komme inn.
Jeg har laget et eget verktøy til å brette platene, den består av et brett med et spor som er 12 mm bredt, man legger så platen over sporet, legger så en 10 mm jernstang oppå platen og så banker den ned med en hammer, da vil aluminiumsplaten bøye seg rundt jernstangen, så må man brette platen ut og man har da et spor som passer til kobberrøret.
Aluminiumsplatene festes til kobberrørene inne i kassen og lakkes sorte, en temperatursensor har jeg også festet til aluminiumsplaten slik at jeg kan lese av temperaturen i solfangeren.
Jeg har brukt drivhusglass 2000*2000*10 mm Polykarbonat, kanalene i glasset har jeg tettet i overkant med silikon for å hindre vann i å trenge inn i kanalene og hindre at luft vil blåse igjennom og gi dårligere isolasjonsevne.
Her er solfangeren montert på taket, den ble veldig tung og vanskelig å få opp, det er nok lurt å bygge to mindre kasser, jeg har festet den i undersiden og i oversiden med beslag som hører til snøfangere.
Jeg har brukt 15 mm PEX rør mellom solfangeren og lagertanken, disse er isolert med rørisolasjon av skumplast.
Siden vannet som sirkulerer er i en lukket krets er det viktig å ha en ekspangsjonstank pga. at vannet utvider seg når det blir varmere og da stiger trykket, trykket i den lukkede kretsen er ca. 1 Bar. Pumpen er en grundfos pumpe fra en gammel sentralfyr, man bør også ha en sikkerhetsventil for å hindre skader på rørene hvis pumpen stopper og vannet begynner å koke i solfangeren.
Man er avhengig å kunne fylle på vann og frostveske i den lukkede kretsen, til dette bruker jeg en pumpe fra Biltema som gir opptil 4 Bar, jeg har også ventiler for påfylling og avtapping av vann, mye av dette er kjøpt på Biltema og da blir det ikke så dyrt.
Varmelageret er en 1000L tank som er isolert med kjøleromsplater.
Kobberrøret for solfangerkretsen er 15 mm i diameter ca. 8 meter lang og ligger kveilet opp på bunnen av tanken, kobberrørene for oppvarming av vann til varmtvannstanken er 2 stk. 10 mm i diameter ca. 16 meter lange og ligger kveilet opp øverst i tanken, disse to rørene er koblet i parallell for å hindre trykktap på vanntilførslen til varmtvannstanken.
Det er en fordel å isolere lagertanken så godt som mulig, da holder den seg varm i mange dager uten sol.
Her er varmeveksleren for dusjvannet koblet til varmelageret som igjen er tilkoblet varmtvannstanken.
Jeg har brukt ute/inne termometre til å måle temperaturen i solfangeren, i varmelageret, på returvannet fra solfangeren og på tur vannet til solfangeren, enkelt og billig. Jeg har en PLS med to temperatursensorer som måler temperaturen i solfangeren og i lagertanken, når det er 20 grader varmere i solfangeren enn i tanken starter pumpen, og den stopper når det er 5 grader forskjell.
Her er en enkel skisse over anlegget.
Dette anlegget har virket bra i sommer, men solfangeren er nok for liten, temperaturen i varmelageret ligger mellom 30 - 45 grader for vi har jo ikke fått så mye sol i sommer. Det anbefales 100 - 150 L lagertank pr. kvadratmeter solfanger, så jeg skal nok bygge en solfanger til slik at jeg får 8 kvadratmeter, da vil nok temperaturen i lagertanken øke mer. Temperaturen inne i solfangeren kommer opp i over 70 grader på en vanlig dag, så det er nok lurt å legge kobberrørene tettere inne i solfangeren for å øke virkningsgraden. Man bør ha noe desinfiserende middel i lagertanken, for her blir det nok ideelle forhold for legionella bakterier, men klor virker korroderende på kobber så men må finne noe som ikke angriper kobber. Jeg har brukt litt Clear Pool fra Biltema, jeg har ikke merket noe lukt fra vannet i varmelageret og ikke sett noe tegn til korrosjon på kobberrørene og jeg har hatt det samme vannet i varmelageret i 1,5 år nå, men jeg kan ikke garantere noe.
Utvidelse av solvarmeanlegget
Siden dette virket så bra med bare en solfanger, bestemte jeg meg for å lage to til, jeg hadde mye PEX rør liggende så jeg brukte disse isteden for kobberrør.
Solfangerkassene er bygget opp på samme måte som den første, men jeg har kveilet opp PEX rør isteden for å bruke aluminiumsplater og kobberrør, det var enklere å gjøre det på denne måten. Jeg har litt avstand mellom rørene siden disse vil utvide seg og trekke seg sammen når temperaturen endrer seg. Rørene er festet med patentbånd.
Rørene og kassen innvendig er malt med sort matt Bengalakk, den festet bra på de hvite PEX rørene. Solfangerene har vært i drift en sommer allerede og det er ingen tegn til at malingen har løsnet.
Jeg har brukt de samme polykarbonet platene på de ny solfangerene som jeg brukte på den første solfangeren.
Dette er en hjemmelaget fordeling av tilføselvannet til de tre solfangerene, jeg har en ventil til hver solfanger slik at jeg kan fylle vann på en solfanger av gangen når jeg fyller vann på anlegget, det er nødvendig for å få ut alle luftbobler. Vannet som kommer tilbake fra solfangerene samles i et rør som ligger på taket, på toppen av dette røret har jeg montert en automatisk utluftingsventil slik at luftbobler som kommer ut av solfangerene stiger opp i røret og slippes ut av ventilen. Ulempen med å ha PEX rørene i en spiral inne i kassene er at det er vanskelig å få ut alle luftboblene ved påfylling, store luftbobler vil lett stoppe sirkulasjonen av vannet i solfangeren. I tillegg til utluftingsventilen har jeg kokt opp vannet jeg har fyllet på anlegget for å fjerne luften i vannet, når jeg da fyller på det kokte vannet og øker trykket til ca. 1,5 bar, har vannet mulighet til å absorbere noe luft som er i rørene, jeg har ikke hatt noe problem med luft i anlegget når jeg har gjort det på denne måten.
Nå som solfangeren gir mer effekt så har jeg laget en varmeveksler til som er plassert nede i 1000 liter tanken, med 2 slike varmevekslere sikkrer jeg god sirkulasjon og varmeoverføring til vannet
Her er den nye varmeveksleren plassert nede i tanken.
Når temperaturen i varmelageret kommer over 40 grader og solfangeren blir kald om natten, begynner vannet å sirkulere av seg selv slik at det varme vannet i varmeveksleren i varmelageret stiger opp til solfangeren og det kalde vannet i solfangeren synker ned til varmelageret. Dette fører til et varmetap om natten, jeg har montert en motorstyrt ventil på returrøret som stenger når pumpen stopper, dette hindrer at vannet begynner å sirkulere av seg selv. Ventilen er en standard kuleventil som styres automatisk av en motor som kommer fra et gammelt oljefyranlegg, man kan også bruke en magnetventil.
Her er den motorstyrte ventilen festet til returrøret.
Dette er en skisse over anlegget.
Her vises temperaturene på en dag med sol.
Jeg er ikke sikker på hvor varmt det kan bli inne i solfangerene på en god sommerdag hvis det skulle bli et strømbrudd og sirkulasjonspumpen skulle stoppe, kanskje det blir så varmt at vannet i rørene begynner å koke, da vil nok overtrykksventilen slippe ut vann, men det kan jo hende at PEX rørene tar skade. Derfor har jeg koblet til en UPS med litt ekstra batterikapasitet som kan drive pumpen i mange timer i tilfelle strømbrudd.
Her vises temperaturen i toppen av varmelageret noen dager i sommer, temperaturloggeren ligger oppå tanken under isolasjonen.
Med 3 solfangere i forhold til 1 solfanger har temperaturen i varmelageret økt betraktelig, vi har jo ikke vært så heldig med denne sommeren heller, men temperaturen i varmelageret har i snitt ligget på ca.50 grader, når det har vært noen dager med sol, kommer temperaturen opp i over 70 grader selv ved forbruk av varmtvann. Nå er arealet på solfangerene 12 kvadratmeter og gir ca. 6 Kw når solen er på sitt høyeste, det tilsvarer ca. 25 til 30 Kwh per dag. Effekten fra anlegget vil avta når temperaturen i varmelageret stiger pga. at varmetapet til omgivelsene øker når temperaturen stiger, en måte å begrense dette på er å isolere solfangerene, varmelageret og rørene bedre. Vannet som sirkulerer i solfangerene er tilsatt 50% frostveske (Glykol) det er nødvendig for å hidre at vannet fryser og skader rørene, en annen fordel er at kokepunktet øker noe.