Solkollektorer solfångare erfarenheter

[Arne]

På tal om tryck i solarkretsen på en solfångaranläggning:
själva vätskerören i solfångarna har ett tillåtet driftstryck på 10 Bar,
står det i en broschyr över solarkollektor Euro L20 AR.

För solarkretsmodulen(vilket troligen menas solkretsens vätskepump,
flödesmätare och rörkopplingar) anges ha tillåtet driftstryck 6 Bar.

Solarkretsens säkerhetsventil anges vara på 6 Bar, och sitter monterad
vid expansionskärlet och nära varmvattenlagringstanken(ofta 500 till 1500 Liter).
Det måste betyda att säkerhetsventilen öppnar när trycket i solarkretsen
vid säkerhetsventilen överskrider 6 Bar övertryck jämfört med atmosfärstrycket.

Expansionskärlen är av membrantyp med gasfyllning(troligen kvävgas)
på ena sidan av membranet och solarvätskan på andra.

Allt detta betyder att man inte kan trycksätta solarkretsen mer än till max 6 Bar(e),
avläst vid manometern, i syfte att förhindra kokning uppe vid solfångarnas utlopp.
Trycksätter man mer, ja då öppnar säkerhetsventilen.

Detta betyder vidare att har man 6 Bar(e), avläst på manometern,
och solarvätskan Tyfocor LS, som har ca 42 till 45 vol-% 1, 2-propylenglykol i vatten,
och om det skulle vara 5 meter upp till solfångarnas vätskeutlopp,
så kan man precis förhindra kokning uppe vid solfångarna vid en temperatur på ca 165 oC.

Har man lägre tryck i solarsystemet än 6 Bar(e), då börjar vätskan koka tidigare.
T.ex. vid 2,7 Bar(e), då kokning vid ca 140 oC(utloppstemp. solfångaren, sitter säkert en termometer där)
vid 3,7 Bar(e), då kokning vid ca 150 oC.
vid 2,0 Bar(e), då kokning vid ca 130 oC.
vid 1,3 Bar(e), då kokning vid ca 120 oC.
vid 0,9 Bar(e), då kokning vid ca 110 oC.
vid 0,4 Bar(e), då kokning vid ca 100 oC.

Detta skulle alltså gälla för Monowafers system.
Hur ändrar du trycket i solarkretsen Monowafer, om du skulle vilja det?
Kan du efterfylla med kvävgas på gassidan på expanionskärlet?
Det måste sitta en ventil för det.

Kanske någon undrar varför det skulle vara dåligt om solarvätskan kokar uppe i solfångaren.
Det är ju ett bevis på att det är varmt, och måste väl vara bra, kan tyckas?

Emellertid är det så att när solarvätskan kokar, övergår solarvätskan delvis till ångfas(ånga),
och ökar ca 1000-faldigt i volym. Ångan tar stor plats och det finns ingen plats kvar för vätskeformig solarvätska att ta sig fram. Vätskecirkulationen stoppas effektivt, alltså.
Därför dåligt med kokning.

Jag såg i en driftssättningsanvisning för solfångaranläggning att man
skulle fylla och trycksätta solarkretsen med solarvätska så att manometern visar 3 Bar(e).
En annan solfångarfirma(Stibel-Eltron) anger att trycket skall vara mellan 3,5 och 4 Bar(e),
då solfångartemperaturen är under 30 oC.

De anger också att expansionskärlet måste ha ett förtryck på 3,0 Bar(e).
Det måste väl då vara i sin gummigasblåsa. Det går tydligen att mäta trycket där.

Arne

[Arne]

Hej!

Jag räknade litet på solfångare vad en sådan kan producera per år i södra Sverige.

Beräkningen baseras på en flat solfångare Stiebel-Eltron SOL 23 plus, effektiv yta 2,0 m2.
Täckglastjocklek är 4,0 mm, antireflexytskikt och med låg järnhalt.
Denna har ett harp-formad kopparrörarrangemang bakom aluminium-absorbatorplåten.
Absorbatorplåten har högselektivt vakuumpålagt ytskikt av Miro-therm.
Inloppssamlingsrören har ytterdiam. 18 x 1,0 mm.
Själva kopparrören i harpan har ytterdiam. 8,0 x ca 0,5 mm.
Solarvätskevolym i solfångaren är 1,2 liter.
Mått, bredd x höjd x djup   1155 x 2340  x 102 mm.
Vikt solfångare 54 kg.
Tillåtet max. driftstryck: 6 Bar(e)

Antagande:

Azimut 180 grader, dvs rakt mot söder
Uppvinkling: 40 grader
Inloppstemperatur solfångare: 60 oC
Utloppstemperatur solfångare: 70 oC
Alltså antas en temperatur i varmvattentanken på 60 oC,
och att energi tas ut i takt med att solfångaren producerar.

Timmedelvärden för globalstrålning(W/m2) på horisontal platta
och timmedelvärden för lufttemperatur(oC) för orten i fråga
för varje timma under år 2013 har beaktats i beräkningen. (De kan man få från SMHI hemsida)
Dvs 8760 timvärden, alltså 8760 enskilda beräkningar har summerats.



(exempelvis: då man läser av manometern P1 vid expansionskärlet till 2,0 Bar(e), då är trycket uppe vid utloppet solfångaren P1 ca 1 Bar lägre pga vätskepelaren 10 m, som trycker på manometern), och är = 1,0 Bar(e), alltså 2,0 Bar(a). Om temperaturen T2 är högre än 125,3 oC, ja då kokar det vid utloppet solfångaren.)
Bilden som pdf: solfangare.pdf

Resultat: 532 kWh per m2 effektiv solfångaryta per år,
i form av varmvatten kan maximalt fås från solfångaren.
Strålnings-, konvektions- och värmeledningsförluster för själva solfångaren har beaktats.
Förluster i rörledningar till och från solfångare och varmvattentanken,har dock ej beaktats, och ej heller värmeförluster för varmvattentanken.

Om istället,
Inloppstemperatur solfångare: 70 oC
Utloppstemperatur solfångare: 80 oC
då bleve det, som förväntat lägre, och istället 450 kWh per m2 effektiv solfångaryta och år.

Av en solcellsmodul fås per år kanske ut ca 175 kWh per m2 solcellsmodulyta i form av elström.
Alltså en solfångare är ca 3 gånger bättre på att skörda kWh,
men energin fås i form av varmvatten.
På sommaren fås på tok för mycket varmvatten, som man inte kan kan använda.
Och på vintern inte så mycket varmvatten, som man skulle önska.

Som bekant kan överskottsvarmvattnet på sommaren inte matas in på fjärrvärmenätet.

Litet intressat är det trots allt. Ett paket med effektiv solfångaryta 5 m2, 400 L varmvattentank, solfångarmontagesats, solarpumpstation med expansionskärl,
styrsystem och solarvätska kostar ca 29500 kr, inkl. moms.
Tillkommer montagearbetet. Varmvattenbehovet för 4 personer är ca 8,1 kWh x 365 = 2956 kWh/år.
Denna anläggning skulle täcka halva detta behov, dvs bidraga med 1478 kWh/år, vilket motsvarar, om man skulle köpa denna mängd elström, ca 1500 kr/år. Återbetalningstiden blir ganska blir lååång, ca 23 år.
Men som Greger nämde, kan man komma över prylarna billigt, alltså begagnat, säg för halva nypriset eller lägre, och montera själv, ja då... härliga tider strålande tider.

Arne

[Arne]

En undran,

På sommaren efter några heta dagar med rikligt med sol,
och då inget husuppvärmningsbehov föreligger(snarare tvärtom, vill man ha svalka)
och då varmvattentanken är upphettad så mycket det går (kanske 90 oC),
och inget mer varmvattenbehov finns, hur gör ert system då?

Stänger systemet av solarvätskepumpen och låter solarvätskan stå still i solarledningar och solfångar-kopparslingorna?

Annan möjlighet är att systemet fortsätter att cirkulera solarvätskan genom solfångaren,
och att överskottsvärmen leds ut som varmvatten till avlopp.
(som om man öppnar en varmvattenkran och låter det rinna till avlopp.)

Solfångartillverkaren anger en stagnationstemperatur på hela 218 oC, alltså den temperatur som kan uppnås på solarvätska, som står still i solfångaren, och då på sommaren, vid kraftigt solsken, vindstilla, m.m. Det är naturligtvis den optimistiska försäljarens ord. Kanske menar de med stillståndstemperatur, vad konstruktionsmaterialet maximalt tål, och inte uppnådd maximal temperatur vid solbestrålning?

Har man trycksatt sitt solarvätskesystem tillräckligt,
så kan man undvika kokning av solarvätskan i solfångaren. Har man trycksatt det till 5 Bar(e) (avläsning på manometern), ja då kan man tillåta solarvätskan att gå upp till 157,7 oC, utan att den kokar däruppe.
Dock är det väl inte hälsosamt att hålla solarvätskan vid hög temperatur, pga att den kan brytas ner.

Det vore intressant att veta vad styrsystemet gör vid sådant värmeöverskott.
Hur hanterar den det?

Finns det något svenskt anständigt forum för solfångare?

Arne

[Nissi]

Intressant tråd. Jag har ett sommarställe, där jag aldrig tycks få någon ordning på åretruntuppvärmningen. Stället har året-runt-isolering och standard därefter, men används bara maj-okt. Planerna har de senaste 15 åren varierat med teknisk utveckling, men efter solcellsprisraset bestämde jag mig för drygt två år sedan att satsa på solceller. Jag har därför sökt och beviljats statligt stöd för ca 12-15 kW solcellanläggning.

Men förra året började alarmklockor ringa och varna mig för solceller. Anläggningen är färdigritad, det är  bara att trycka på inköpsknappar och montera klart senast 31 dec 2016, men för att göra en lång historia kort: Mycket talar för att jag inte bygger min solcelllsanläggning trots beviljat stöd. Det blir långsiktigt riskabelt (skatter, villkor) att ansluta min energianläggning till elnätet. (jmfr vindkraft). Politiker och elbolag kommer inte att avstå från att sno mina vinster på egen solel. De anser sig behöva pengarna bättre än jag. Att skjuta upp bygget underlättas även av förväntade framtida prissänkningar (½ priset om 5-8 år) gör att det kostar i stort sett inget att vänta.

Femton års energitänk har lärt mig mycket När jag projekterade mina första anläggningar var filosofin: Utgå ALLTID från ackumulatortanken, för den blir hjärtat i din anläggning. Detta gäller fortfarande, och jag tänker mig i steg 1 en tekniktank på ca 1 m3 plus en lagringstank på 6-16 m3. Dessa värmer jag med solvärme via solfångare och överskottsel solel (elpatron) från solcellerna. (Överskottsvärme därefter leds ut i våra trädgårdsland/gräsmattor).

En vedpanna svarar för uppvärmning vintertid av ackumulatortanken (ca 1 brasa per vecka). Vintertid är dessutom förhoppningen att en elanläggning (dieseldriven) + batterier ska klara "belysnings- och hushållsel". Detta är slutsteget i mina planer, att stå helt utanför elnätets skatter och avgifter, som jag betonar bara är PLANER, men jag kommer ALDRIG att lämna tanken att ha ackumulatortanken som HJÄRTA i mitt system, helt enkelt för att en STOR vattentank är billigaste sätt att lagra värmeenergi. Jag har även lekt med tankar på ett steg 2 med en ca 100-200 m3 acktank, som möjlig framtida lösning, och t o m avsatt plats på tomten där en sådan tank skulle kunna grävas ned. Solvärme (utan skattebelastning) blir ju otroligt billigt efter initialkostnaderna betalts

Jag tror att framtiden kommer att tillhöra även solvärmerör, och har reserverat de bästa solvärmeytorna (ca 20 kW) på mina tak för sådana. Solceller får ta de näst bästa.

Ser med spänning fram mot vad som händer den 6 dec i år med EUs antidumpingtullar på solceller upphör?, typgodkännanden på nya moderna kinesiska växelriktare etc. Blir priserna i Sverige i nivå med dagens globala marknadspriser i andra länder utan skyddstullar, installerar jag kanske tekniktanken och ca 5 kW solel ändå i sommar (i st f de 15 kW jag ansökte om).

Men jag kommer alltså att hålla öppet för solvärmerör många år framåt, därför att solvärme torde vara omöjlig att beräkna och beskatta under överskådlig tid. Jag vill inte riskera hamna i den kö som nu domineras av besvikna vind-el-investerare, vars ekonomiska kalkyler nu har krossats.

Så det var intressant att läsa uppdateringar på solvärmerör, för dessa har vissa klara fördelar jämfört med solceller. Hoppas didkussionen fortsätter.

[Arne]

Hej Nissi,

En sak man måste tänka på när man har stor lagringscistern(6 m3 till ca 100 m3 eller större),
det är att om vattnet inte ständigt håller en temperatur på högre än ca 50 oC, så förökar sig legionella.
Om temperaturen är mellan 20 till ca 40 oC, då stortrivs alger och andra organismer, som förökar sig.
Vatten kan ju surna. Man får väl då köra hypoklorit i vattnet emellanåt för att avdöda. Några ppm, tror jag räcker. Så gör man i industrin i kyltornsvatten.

Det finns något som heter närvärme.(istället för fjärrvärme).
Det största sådant projekt är i Marstal Danmark, färdigställdes 2003.
Det har 19000 m2 solfångare, och som betjänar 1400 kunder.

Ett enfamiljshus behöver ca 30 till 50 m3 varmvattencistern(av skiktstyp),
för att kunna klara hela årets värmebehov.
Givetvis krävs god värmeisolering på huset.

Detta forum är endast för solceller, som producerar solström.
Men jag ville jämföra solceller och solfångare, vilket jag tycker man kan få göra.

De förhatade brysselpolitrukerna, kommer troligen att förlänga de enormt höga
straffskatterna på kinesiska solceller. Annars, slås många industrier i länder i Europa ut.

Arne

[Nissi]

Hej Arne

Ja jag misstänker detsamma tyvärr. Historien talar för detta. EU-byråkraterna i Brüssel är europeisk industris största dödgrävare. De stoppar kinesiska solceller, som nu i stället startar sina nya toppmoderna solcellsfabriker i andra asiatiska länder (bl a Thailand, såvitt jag förstår) för att kringgå tullarnaa.

Europas solcellstilverkare sitter fast i ett dödsgrepp med föråldrad produktionsteknik och dito utrustning. samtidigt som världens modernaste fabriker byggs för storskalig solcellsproduktion i Asien. Det är tragiskt att se hur industrier, där Europa en gång tillhörde världstoppen (som datorer, TV- och radio, mobiltelefoner och nu solceller) successivt krossas, därför att Europas ledare är politiska broilers utan någon som helst industriell kompetens eller erfarenhet. Europa sjunker ner i träsken, USA, Canada och Australien fokuserar nu enbart på Asien, och vad EU sysslat med har varit tydligt det senaste året. Inte har det varit att rädda Europas allt mera efterblivna avstannande industriutveckling!

Tänk om alla 100-tals Greklandsmiljarder satsats på industriell utveckling/subventioner av solenergi och liknande i stället för att rädda tyska, franska och andra långivande länders banker för de lån dessa länder gett till Grekland.

[Mono Wafer]

Arne, du efterlyste forum för solfångare. Jag sprang på följande:

http://www.pellets.info/index.php

Där finns en tråd om solfångare, kvalitén får du bedömma själv.