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Selbstbauprojekt Solar Luftkollektor
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16.12.12 11:26
Sandy 

Administrator

Selbstbauprojekt Solar Luftkollektor

Dieser Beitrag soll eine kleine Dokumentation über mein Selbstbauprojekt werden. In unregelmäßigen Abständen berichte ich über die einzelnen Bauabschnitte, so dass bei Erfolg eine Nachbauanleitung für Interessierte entsteht.
Nebenbei könnt ihr gerne mit Tipps und Anregungen unterstützend tätig werden. Allerdings wird dieser Thread von mir solange gesperrt, bis das Projekt fertiggestellt ist. Deshalb postet bitte wie bisher an dieser Stelle:

http://www.mahnecke.de/Black300-Forum/th...=28&thema=1

Damit möchte ich erreichen, dass alles übersichtlich und die ganze Geschichte kompakt bleibt.

Die Idee, überhaupt einen Solar - Luftkollektor selbst zu bauen, verdanke ich Kap Horn, der bereits gezeigt hat, dass es mit einfachen Mitteln möglich ist, eine preiswerte Allternative zu gekauften Kollektoren herzustellen. Die Baubeschreibung von Kap Horn dient mir als Vorlage, einge Veränderungen wird es bei meinem Projekt aber noch geben.

Bis bald ...
_______________

Grüße von
Rainer
(Sandy)
_______________

Gehäusemaße:
Lange Seitenwände: 180 cm x 10 cm
Kurze Stücke: 66,2 cm x 10 cm
Maße nach dem Zusammenbau: 180 cm x 70,5 cm x 10 cm



Materialliste (Wird noch ergänzt):

Wichtiger Hinweis: Bei den Siebdruckplatten ist unbedingt auf Qualität zu achten. Wenn am Rand zu erkennen ist, dass die Materialschichten schlecht verleimt wurden, so sollte man besser die Finger davon lassen!

Siebdruckplatten: Materialstärke (Seitenwände) 21 mm 35 /m²
Materialstärke 9 mm (Rückwand) 20 /m²
Acryllack, Dose mit 125 ml 4,99
Aluschiene, 1 cm x 3 cm x 200 cm (2mm), 2 Stück
Aluschiene, 3 cm x 3 cm x 200 cm (2mm), 1 Stück -
Aluschiene, H Form
Schrauben V2A, 4 x 25
Schrauben V2A, 3,5 x 16
Schrauben V2A, 4,5 x 45
Fiberglasnetz, 1m x 3,40 m
Acrylglasscheibe (Gewächshaus) 70 x 160 cm
Computerlüfter 12 V, 120 mm, 115 m³/h

Samstag, 10.11.2012
Die ersten Arbeitsschritte sind bereits erledigt. Am Wochenende erhielten die Kanten der Siebdruckplatten ihre Versiegelung. Die Platten sind zwar wasserfest, aber nicht die ungeschützten Schnittkanten. Für den Anstrich wählte ich schwarzen Acryllack. Diese Arbeit muss sorgfältig geschehen, es dürfen keine Löcher nachbleiben.




Mittwoch, 14.11.2012
Nächster Schritt: Die Gehäuseteile müssen exakt zusammengesetzt werden, denn davon hängt letztendlich alles ab. Eine Küche ist normalerweise keine Werksatt, aber hier ist es warm und der ebene Fußboden ermöglicht eine passgenaue Montage.
Zunächst wurden die Seitenteile mit Spanngurten zusammengezogen und genau ausgerichtet. Mit einem 3,5 mm Bohrer wurden die Schraubenlöcher vorgebohrt. Dies ist wichtig, weil Sperrholz in Schichten zusammengeleimt wird und eine zwischen diesen Schichten eindringende Schraube das Holz aufplatzen lässt.
Mit V2A Schrauben der Größe 4,5 x 45 mm fügte ich die Teile zusammen. Zusätzlich zu den Bohrungen unterstützte ich die Teile beim Zusammenbau mit einer Schnellspannzwinge.



Im Angesicht des näher kommenden Winters musste ich heute zunächst die 100er Bohrung durch das Außenmauerwerk erledigen. Die meisten Bausilikone können unter 5 °C nicht mehr verarbeitet werden, deshalb auch die Eile.

Donnerstag, 15.11.2012
Auslassöffnung (Rund) und der Einlass (Rechteckig)




Erste Anprobe von Glas und Aluschienen



Der Kollektorrahmen ist fertig mit dem Fiberglasnetz bespannt und in das Gehäuse eingeschoben. Ob Kap Horn mit meiner Spann - Arbeit zufrieden ist?



Klemmvorrichtung für den Kollektorrahmen am Lufteintritt



Auflagepunkt für den Kollektorrahmen



Der Thermostat. Der weiße Schalter muss noch ausgebaut werden, der Rest hält mehr als 100 °C aus



Die eingeklebte Dichtung in der Aluschiene soll das Gehäuse von vorn abdichten.



Der Luftfilter ist fertig! Unten in der Rückwand habe ich ein Edelstahlnetz eingebaut, auf dem eine Filtermatte liegt. Anschließend wurde ein zweites Stahlnetz eingelegt und mit Blechstreifen fixiert.



Dies ist das Edelstahlnetz, es stammt von einer Kellerschachtabdeckung.




Hier sehr ihr den Übergang vom Luftfilterkasten zum Acrylglas. Dafür verwende ich eine H-Aluschiene die ich mit dem Luftfilterdeckel verklebt habe. Damit alles wirklich dicht wird, muss der Kleber in zwei Arbeitsschritten eingebracht werden. Zunächst wird der Kleber in die Schiene gepresst und dann mit der Sperrholzplatte mittig verklebt. Erst wenn der Kleber abgetrocknet ist, wird der Randbereich sorgfältig versiegelt.
Die Aluschiene habe ich so angepasst, dass sie auf beiden Seiten in die seitliche Dichtung der Acrylscheibe drückt.




Damit die H-Schiene wirklich sicher in die Dichtung der Acrylscheibe drückt, habe ich beidseitig jeweils eine Schraube ins Gehäuse gedreht. Kleine Selbstkritik: Weil ich keinen Senker zur Verfügung hatte, nahm ich dafür einen Bohrer, wodurch die Ränder nicht so sauber aussehen.



Vor dem Versiegeln wird der Filterdeckel abgeklebt.



Der fertig versiegelte Luftfilterdeckel



Die Doppelstegplatte muss beidseitig mit Dichtstoff verschlossen werden. Jedenfalls bin ich dem Rat der Fachleute gefolgt. Dies soll ein Beschlagen der Scheibe und Eindringen von Ungeziefer verhindern.



Das Einlegen der Dichtung muss vorsichtig geschehen, wenn es erst richtig festbackt, kriegt man es nur noch mit einer Spachtel runter. Es geht bestens, wenn die Dichtung langsam von der Seite gegen die Schiene gerollt wird:



Zuletzt bearbeitet am 16.08.13 20:29

16.12.12 12:07
Sandy 

Administrator

Selbstbauprojekt Solar Luftkollektor

Die untere Aluschiene bekommt doppelte Dichtungen



Die Schutzfolie darf erst ganz zum Schluss, wenn der Kollektor an der Wand montiert wurde, entfernt werden!



Donnerstag,22.11.2012
Geschafft, das Gehäuse sitzt an der Wand und das Kollektornetz wurde eingeschoben.



Alles fertig montiert, es fehlt nur noch die seitliche Abdichtung.





Mein Eigenbau-Verschlussdeckel aus Styropor. Hier fehlt allerdings noch der Magnet, mit dem der Deckel an das Rohr gezogen wird.



... dichtet sauber ab!



Dort soll die warme Luft durchströmen ...



29.11.2012
Heute nahm ich Messungen im Gehäuse vor, einmal mit dem fest installierten Digitalthermometer und zusätzlich mit meinem Infrarotthermometer.
Obwohl kein Sonnenschein vorhanden war, herrschte oben im Kollektor eine Temperatur von ca. 9 °C bei einer Außentemperatur von 3,2 °C. Nachdem ich den Ventilator von Hand aktiviert hatte, konnte ich die einströmende Luft tatsächlich mit 9 °C messen, allerdings sank sie nach einigen Minuten auf 6 °C ab.
Allem Anschein nach stimmt die Aussage von Forumsmitglied Kap Horn und der Kollektor produziert trotz Bewölkung aus der vorhandenen geringen Strahlung noch etwas Wärme. Dies ist ein Ergebnis, von dem ich doch etwas überrascht bin.
Wäre trotzdem ganz nett, wenn der Wettercheffe mal etwas Sonne pur vorbeischicken würde



30.11.2012
Endlich Sonne! Der markante Geruch vom Glasfibernetz empfing mich bei der Heimkehr, es musste also warme Luft ins Haus gekommen sein! Tatsächlich zeigte das Digitalthermometer in der Aufzeichnung eine max. Temperatur am Kollektorboden von 33,5 °C an.
Jetzt muss noch eine Feinabstimmung vom Kollektorthermostat vorgenommen werden, damit keine kalte Luft ins Haus kommt, wenn die Temperatur im Kollektor sinkt.

12.12.2012
Heute dürfte wohl endgültig bewiesen worden sein, dass die Isolation durch das Sperrholz ausreichend ist. In der kurzen Zeit, in der die Sonne auf den Kollektor schien, lag die Außentemperatur zwischen - 9 und -7 °C, die Temperatur am Kollektorboden stieg auf 24 °C.

01.03.2013
Der erste Tag ohne Wolken und schon zeigte der Kollektor, was er kann. 39,5 °C, gemessen in der Mitte vom Einlassrohr und eine max. Raumtemperatur von 20,5 °C, war das Ergebnis. Die Wände waren so mit Wärmeenergie aufgeladen, dass sich die Infrarotheizung den kompletten Abend nicht einschaltete.

15.04.2014
Seit März habe ich die Leistung vom Lüfter nochmals durch Spannungserhöhung auf 20 V (Statt 12 V) getunt. Der Erfolg ist zu merken, die Einlasstemperatur ist jetzt niedriger, dafür wird aber mehr Luft in den Raum transportiert. Heute war der erste Tag mit durchgehend wolkenlosem Himmel, die max. Einlasstemperatur lag bei 37 °C (Außen 11 °C Max., dazu ein frischer Wind) die höchste Raumtemperatur über Tag bei 19 °C.

Weitere Bilder folgen ...

Fortsetzung folgt ...

Zuletzt bearbeitet am 15.04.14 21:32

16.08.13 20:15
Sandy 

Administrator

Re: Selbstbauprojekt Solar Luftkollektor

Inzwischen gibt es logischer Weise die Erfahrungswerte aus dem Frühjahr und Sommer. Im Frühjahr hat sich gezeigt, dass der Kollektor eine hervorragende Übergangsheizung ist. Ein Großteil der elektrischen Heizenergie, die durch den langgezogenen Winter verbraten wurde, konnte in der Übergangszeit mit dem Kollektor wieder reingeholt werden. Obwohl die Temperaturen Mitte April noch bescheiden waren, konnte ich die E-Heizung ganz ausschalten, den Rest schafften Infrarotheizung und Solar-Luftkollektor.
Der von mir mit Spannung erwartete Sommer kam dann schließlich mit großer Wucht. Der Lüfter wurde durch die hohe Raumtemperatur abgeschaltet, der Kollektor schmorte im eigenen Saft. Bis jetzt konnte ich keine äußerlichen Schäden am Gehäuse feststellen, letzte Klarheit wird es im Herbst geben, dann öffne ich das Gerät, um alles zu kontrollieren.
Die einzige Veränderung betrifft nur die Lüftersteuerung, der von mir innen im Kollektor installierte Thermostat wurde außer Betrieb genommen und durch ein elektronisches Gerät ersetzt. Die elektronische Steuerung ist einfach präziser und ermöglicht z.B. das Programmieren einer Schaltdifferenz.

_______________

Grüße von
Rainer
(Sandy)
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27.11.13 10:12
HolgiB 
Re: Selbstbauprojekt Solar Luftkollektor

Hey Sandy,

ich habe ein paar Nachfragen zu deinem Selbstbaudeckel !

Aktuelle "Probleme":
Bei mir ist ja diese Lüfterjalousie aus Edelstahl auf der Kollektoröffnung:


Jetzt wo es draussen unter Null ist, zeigen sich zwei Probleme:
1) Die Jalousie ist doch deutlich kühler als ich dachte und deshalb tendentiell schon ein derbe Kältebrücke
2) Aufgrund der niedrigen Temperatur kondensiert Raumfeuchte an der Jalousie. Ich befürchte, dass da auf Dauer vielleicht was gammelt bzw. einfach ständig runtertropft, wenn es kälter wird. Einen ähnlichen Effekt hat man ja bei den älteren Alufenstern im Winter auch.

Deshalb würde ich die Jalousie gerne durch einen Deckel tauschen, der zum Einen weniger kühl wird und zum Anderen die Temperatur verträgt. Eignet sich nach deinem Verständnis herkömmliches Styropor dazu ? Immerhin kommen manchmal bis zu 70°C aus dem Kollie. Wie verhält sich hier dein Deckel ? Wie hast du das mit dem Magnet gelöst ?

Viele Fragen...

Hast du ein paar Antworten ?

Danke im Voraus & liebe Grüße,
Holger

27.11.13 21:10
Sandy 

Administrator

Re: Selbstbauprojekt Solar Luftkollektor

Ja Holger, dass erwähnte Problem hatte ich gleich am Anfang erkannt und es so schon verhindern können.
Die Scheibe, die ich bei beiden Kollektoren gebastelt habe, besteht aus Styropor, welches auch dooferweise z. T. noch unter Tapeten gekleistert wird. Diese Platten gibt es im Baumarkt deiner Wahl in der Farbenabteilung, sie sind sehr dünn und leicht. Das Material sollte die 70 °C verkraften. Nach meinem Wissen gilt es zwar als brennbar, jedoch schwer entflammbar nach Baustoffklasse B1. Genaue Infos bekommst du in der entsprechenden Abteilung im Baumarkt. Leider besitze ich die Packungshülle nicht mehr, die Platten stammen in meinem Fall aus den 1970ern.
Morgen sollte ich etwas Zeit finden und für dich mal bessere Fotos im eingebauten Zustand machen, dann erklärt es sich von allein. Übrigens ist durch den Einbau des Lüfters direkt hinter dem Verschlussdeckel mehr Druck auf selbigem und er öffnet dadurch sehr leicht.

Von mir verwendet:
1 Scharnier 2er Pack von Hettich 4008057891936
1 Magnet rund einstellbar 2er Pack von Hettich 4008057156769

Wenn du bei deinem Lieblingsbaumarkt anrufst und die EAN Codes durchgibst, sollte dir ein fähiger Mitarbeiter am anderen Ende vom Hörrohr sagen können, ob er die Teile auf Lager hat.


Morgen mehr
_______________

Grüße von
Rainer
(Sandy)
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27.11.13 23:09
HolgiB 
Re: Selbstbauprojekt Solar Luftkollektor

Hey Sandy,

saugeil....

Das sind die Infos die ich brauche...ich glaube ich kenne die Styroplatten. Das sind so ähnliche wie es auch papierkaschiert als "Isoliertapete" gibt.
Wäre toll, wenn du mich noch mit ein paar Detailsfotos "erleuchten" könntest. Ich habe sogar noch ähnliches Material in Grün, was sonst als Laminattrittschalldämmung dient. Leider halt grün und farblich nicht passend.
Der Lüfterstaudruck ist bei mir übrigens hoch genug, da ich ja das 12V Modell gegen einen 220V / 20W Lüfter von Sunon getauscht hatte. Was die schwergängigen Edelstahllamellen hochdrückt, kriegt auch Styropor hin

Warte gespannt auf deine Bilder....

LG,
Holger

27.11.13 23:13
HolgiB 
Re: Selbstbauprojekt Solar Luftkollektor

Nachtrag: Hettich klingt vertraut. Die machen doch auch Möbelverbinder und so Zeugs, oder ?

28.11.13 16:11
Sandy 

Administrator

Re: Selbstbauprojekt Solar Luftkollektor

Hier die Bilder:

Den Magnet habe ich mit FixAll angeklebt. Vor dem Kleben hatte ich den Magnet ein kleines Stück herausgedreht, damit nach dem Befestigen noch ein Einstellspielraum verbleibt.



Durch die Montage direkt beim Scharnier ist eine gute Hebelwirkung gewährleistet, so dass der Deckel sicher öffnet. Der Magnet darf nicht das Metall vom Scharnier berühren, ansonsten kann sich der Deckel nicht öffnen.
Damit die Turbulenzen gemindert werden, habe ich noch eine Luftführung eingesetzt, dadurch liegt der Deckel besser und stabiler im Luftstrom.




Das ganze Austrittsrohr kann gedreht werden, wodurch eine Einstellmöglichkeit für die Andruckkraft des Deckels besteht. In meinem Beispiel steht das Scharnier auf ca. 2 Uhr.

Während des Betriebs kann der Deckel durchaus pendeln, besonders während der Anheiz- und Abkühlphase. In diesen Zeiträumen kann im Kollektor ein Unterdruck entstehen, wodurch bei einem offenen Austrittsrohr die Raumluft herausgesogen würde. Bei mir kommt es dann zeitweise zum völligen Schließen der Klappe, obwohl der Lüfter arbeitet.

Bei deinem starken Lüfter wird dieser Effekt nicht auftreten.

_______________

Grüße von
Rainer
(Sandy)
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28.11.13 21:15
HolgiB 
Re: Selbstbauprojekt Solar Luftkollektor



Das macht die Sache klarer. Ich fahre eh mal morgen Abend zum Baumarkt. Da schaue ich mal nach solchen Schanieren und dem verstellbaren Magneten.

Deinen 120mm Xilence Lüfter hast du ja ganz schön bearbeitet

Wäre nicht ein 100 mm im Rohrlüfter die einfachere Variante gewesen ?

28.11.13 22:48
Sandy 

Administrator

Re: Selbstbauprojekt Solar Luftkollektor

Klar Holger, aber der 120 mm Lüfter lag bei mir schon jahrelang nur so herum. Letztendlich hat es sich als günstig herausgestellt, denn er macht seinem Namen alle Ehre und läuft sehr leise.

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Grüße von
Rainer
(Sandy)
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