Zelfbouw zonneboiler en zonnecollector

Wetens-waardig-heden

Warmteverlies boiler per 24 uur

Tabel

Het warmte verlies in een boiler,in graden Celsius per 24 uur.
Hier maak je uit op dat een kleinere boiler een slechter rendement heeft dan een grotere boiler

Bron: Ivan Piette Technisch instructeur Viessmann Belgium-


Afgeleiden SI stelsel

  • Energie
  • Eenheid Joule
  • 1MJ = 1.000.000J (MJ = Megajoule)
  • Vermogen = energie per tijdseenheid
  • Eenheid: Watt (W)
  • W = J/sec
  • 1KW = 1000 Watt
  • 1KWh (energie) = 1KW gedurende 1 uur (KWh = KiloWattUur )
  • 1 Joule = 1 Ws (WattSeconde, een stroom van 1 Watt gedurende 1 seconde)
  • 1KWh = 3.600.000J = 3,6 MJ
  • Om 1 liter water 1 graad te verwarmen kost aan energie 1 kilocalorie
  • 1 calorie = 4,19 Joule
  • Warmte geleiding koper: 400 Watt per M2 per graad K


Hoeveel energie levert mijn zonnecollector op?

Daarvoor hebben we 3 gegevens voor nodig.

  • De temperatuur naar de warmte wisselaar Temp in.
  • De temperatuur vanuit de warmte wisselaar Temp uit.
  • Het Debiet, het aantal liters water wat rond gepompt wordt.

Ik ben hier vanuit gegaan van water zonder toevoeging van een antivries
Voor een flowmeter kan je een oude water meter gebruiken, maar let op!
Gewone watermeters kunnen niet tegen een hoge temperatuur.
Watermeters die wel tegen een hoge temperatuur kunnen zien er meestal rood uit

Met deze 3 gegevens bereken je het vermogen wat van je collector af komt
Stel je debiet is 100 liter/uur en (Delta T) het verschil tussen Temp in en Temp uit is 10 gr C
dat is: 100 * 10 = 1000 Kilocalorie = 1000 * 4,19KJ = 4190 KJ

Dit komt overeen met 4190 / 3600 = 1,64 KWh


Buizen

Buisdiameter
in mm
Lengte
in mm
Opp. buis
in M2
Inhoud buis
in liter/meter
6 1000 0,188 0,013
8 1000 0,251 0,028
10 1000 0,314 0,050
12 1000 0,377 0,079
15 1000 0,471 0,133
22 1000 0,691 0,314
28 1000 0,880 0,531

Tabel voor de inhoud in liters van koperen buizen van 1 meter lengte voor het berekenen van bijvoorbeeld de inhoud van je zonnecollector of de aan en afvoer leidingen. De maten zijn de buiten maat van de buizen


De grote van de warmte wisselaar

Hoe groot moet mijn warmte wisselaar zijn?

Een warmte wisselaar moet minimaal 50W/K zijn per M2 collector

  • oppervlakte 10mm buis lengte 1000 mm = 0,0314 M2
  • oppervlakte 12mm buis lengte 1000 mm = 0,0377 M2
  • Warmte geleiding koper: 400 Watt per M2 per graad K

Als je dit berekenen zou voor 4 M2 collector, kom je uit op: 4 * 50 = 200 W/K

Oppervlakte de koperen buis 400 / 200 = 0,5 M2

Dan heb je nodig,
in geval van 10 mm buis 0,5/0,0314 = 15,92 mtr lengte
in geval van 12 mm buis 0,5 / 0,0377 = 13,26 mtr lengte

Bron: De Nayer Instituut, Rapport: De zonneboiler gesimuleerd


opbrengst in Watt

Het collector vermogen berekend op zat.29-05-2007 een zonnige dag, de temperaturen zijn gemeten bij de ingang en de uitgang van de boiler. het debiet is 60 l/h gemeten met een flowmeter en met deze gegevens het vermogen berekend het verlies van warmte in leidingen is niet mee genomen in de berekening


De waterstroom door een collector

Stroming door een zonne collector


Bij het schema hierboven word duidelijk waarom ik steeds lucht bij de uitgang van de collector had, Bij het oplopen van de tempratuur ontstaan in de rechter boven hoek van de collector waterdamp, wat zich naar de uitgang verplaatst, de pomp is niet bij machten om de waterdamp weg te pompen naar de warmte wisselaar in de boiler, de collector is het hoogste punt in de installatie.

Stroming door een zonne collector

Daarom is het noodzakelijk dat er een diagonale stroming ontstaat, en bij twee aansluitingen aan een kant van de collector is het mogelijk om inwendig in de dikke buis een dunne buis naar de diagonale zijde van de collector te plaatsen. Op deze manier word dampvorming voorkomen op de plekken waar weinig of gen waterstroom is, in linker boven hoek, het warme water wat op deze plaats ontstaat word meegenomen door de water stroom van de pomp


Ondanks dat deze pagina met veel zorg is gemaakt, kan het voorkomen dat er fouten in staan. Voor eventuele consequenties voortvloeiend uit deze fouten kan de auteur niet ter verantwoording worden geroepen, noch voor schade voortvloeiend uit het gebruik daarvan.