494
22
0
Dimensjonering av solfangeranlegg
8
0
Vi har et vedfyrt fjernvarmeanlegg til oppvarming av hus (300m2) og forbruksvann, og planlegger å utvide dette med solfangere. Det er vanskelig å finne informasjon om hvordan man skal dimensjonere annlegg, så jeg lurer på om noen her har erfaring med dette?
Vi har en 500l tank i fyrrommet som vi kan koble til solfangerene, og en 4000l hovedtank i huset. Stor vestvendt takflate hvor solfangerene kan monteres.
Det er forholdsvis enkelt for oss å dumpe overskuddsvarme, så vi kan «tøye strikken» oppover.
Vi har en 500l tank i fyrrommet som vi kan koble til solfangerene, og en 4000l hovedtank i huset. Stor vestvendt takflate hvor solfangerene kan monteres.
Det er forholdsvis enkelt for oss å dumpe overskuddsvarme, så vi kan «tøye strikken» oppover.
www.nordsol.eu
Så, for 500L kan du gå for 60-80 stk vakumrør. Har du 4000 liter så kan du jo teoretisk ha 80-100 m2, men det blir morbid effekt.
Men med 4000 liter så går det å få til et fint varmeanlegg med sol, ikke så dyrt heller fordi du har mye på plass allerede. Og da ville jeg først har begynt med energibehovet. Så ville jeg gått inn på NASA databasen (Link i www.nordsol.eu), og lastet ned den lokale strålingen der du bor, for de siste 5 årene.
Med 4500 liter som du kan sikte på å holde på 50 grader, den har du pluss og minus 20 grader på for å drifte varme. En dårlig soldag, og du kan ta ut dT på 20 grader, ned til 30. En god og du kan løfte til 70.
20 grader i 4500L er 107 kWh.
Sånn i snitt kan du regen det kommer 5 kWh inn/m2 per dag i Norge. Virkningsgrad 50% på fanger og du kan ta inn 2,5. 107/2,5, grovt 40m2. En ramme på 20 rør dekker 3m2, så 12 rammer. skal du trygt kunne montere og sjelden oppleve stagnasjon.
Kjøper du fra Kina selv, kan du få til dette for ca 150.000. Anbefaler å dele opp i tre deler ,så kjør tre pumpestasjoner.
(80 rør per krets). Det for at det ikke skal bli for stor effekt per krets, eller at du må ha ekstra kraftig sirkulasjonspumpe.
Må bare forsikre meg om at det er vakuumsolfangere du beskriver, da det er det vi ønsker å montere?
Vi har god kontroll på energibehovet til oppvarming og varmtvann i gjennom året, siden vedanlegget er såpass nytt at vi har referansetall fra da vi kun hentet varme/varmtvann fra hovedtanken. Den var koblet til el mens vi planla byggetrinn to med vedfyr. Så da får vi ta en titt på data fra NASA kombinert med dette før vi begynner. Håpet er at vi kan produsere forbruksvann fra solfangerene i lengre perioder av året. Dette blir varmet opp i et prioritert kammer i hovedtanken, så hvis vi kan levere vann opp på 70-75 grader er det optimalt for oss.
I utgangspunktet ønsker vi å investere i ett europeisk produsert/sertifisert anlegg, men siden vi kan montere selv så får vi håpe at kostnadene kan holdes nede av den grunn.
Har du prioritert kammer og plass til mange før, så kan det være greit å ha 60-80 rør til å booste et mindre volum for å ha høytemperert vann, og så "resten" til å varme et volum.
Fyrrom ligger i et redskapshus 100m vekk fra bolighuset, så det går kulvertrør mellom 500l tanken i fyrrommet og hovedtanken på 4000l. 500l tanken fungerer som en «sentral» hvor vi har mulighet til å koble til flere varmekilder. Men bare ett rør opp til huset, og ett returrør. Det prioriterte kammeret er der inntaket fra kulverten er, der går forbruksvannet i en spiral. Så vi vil ha en temperatur på vannet som kommer inn fra kulverten på mellom 70 og 78 grader.
Det er en termostatstyrt ventil mellom tanken og kulvertrøret som sørger for at vannet aldri holder mer enn 78 grader, så det er ikke noe problem at temperaturen i tanken ligger noe høyere.
Vi ønsker å bruke solfangerene som eneste energikilde i så mange måneder som mulig, det gjør også arbeidet med å balansere ved/sol enklere. Men da må vi kunne hente ut varme fra solfangerene som holder 70 grader+.
En eventuell overskuddsvarme kan vi kjøre gjennom en varmeveksler i en dam.
Så det jeg leter etter kunnskap om er hvor stort areal vi behøver på solfangeranlegget til å kunne a) Varme opp 4000l tanken til å varme opp huset og b) gi oss vann som holder 70+ grader i en så stor del av året som mulig.
Solvarme trenger "sol" for å virke, så det vil være dager det ikke vil kunne klare å holde 70+ selv i perioden mai til august.
Jeg har nettopp satt i drift to anlegg, der ett er "overdimensjonert" for å ha godt med varmvann, nesten slik du vil ha det: 180 rør
Da jeg dimensjonerte viste jeg varmebehovet. Hentet data ut a NASA og gjorde et normalår ut av dataene. UT av nøkkeltallet på 40 liter/m2 skulle jeg ha hatt 1080 liter, men har 800l. Det blir "lett" mye varmvann, men også veldig ofte stagnasjon, dvs 80 i akktank, og så stopper anlegget til neste dag. Det gir litt "tap" for så lenge solfanger har stagnert, (150 grader) blir det ikke produsert noe før dagen etter når kokingen i manifold er over.
Men du som har 4000 liter å kjøle mot, kan jevne ut dette, og la varme gå til den store tanken.
Den enkle dimensjoneringen vil være å si at du kan kopiere anlegget jeg linket til, og du har godt med varme.
Men for å optimere, må det "på bordet" hva som er varmebehovet.
Varmvann er kanskje 15kWh. For å dekke det på fornuftig nivå vil de første 60 rørene være til for å hente energi til varmvann. Har du lyst, så legger du på 20 til. Men det er egentlig marginalt hvor mye du strekker dekningen med det. Kanskje ikke mer enn 4-5 uker, for det blir fort mørk på høsten, og bratt lysere på våren.
Da er spørsmålet, hva er varmebehovet per døgn til oppvarming?
Ditt 300m2 hus har kanskje et varmebehov på 150 W/grad dT.
Hvir du setter dimensjonerende inne og utetemp til 5 og 20 er dT 15. Effekten for å holde varmen er da 3kW. Et døgnbehov på 2,5x24=60kWh. De sammen med varmvann på 15kWh betyr 75kWh ved null grader.
Går du inn på NASA finner du ut innstrålingen der du bor. Så henter du ut snittemp fra YR.no eller lignende for når det er 5 grader. La oss si det er august og april.
Eller du kan plukke tall fra denne tabellen som er skapt fra samme kilde: Innstråling Norge
I Trondheim her jeg bor er det ca 4,5kWh/døgn. Virkningsgraden vet jeg er 0,4 på mine fangere, så jeg kan ta ut i snitt 1,8 kWh/m2 i april. Med et behov på 60 vil det kreve 33m2. En ramme på 20 rør er 3m2, dvs 11 rammer, eller 220 rør. I tillegg 60 for de 15 kWh til varmvann.
Alt mellom april og august vil "koke" vann, så det trenger en ikke tenke på. For din del ville det gå greit å sende ekstra varme til 4000L tanken, men midt å sommeren vil nok den også kunne nå 70+ grader med egenltig bare bruk for 15kWh til varmvann.
Kjenner snart på å kunne ta et konsulenthonorar her
MEn, oppsummert:
Slik beregning får ikke med seg den direkte innstrålingen solen gir på selve huset. Men den kan regnes som bonus.
Jeg finner at 16 rammer a 20 rør dekker varmebehovet mellom april og september. Skal jeg få med mars og oktober må anlegget dobles. Blir marginalt dyrt. Midt på sommeren ville det i snitt ta inn 100 kWh om dagen på 320 rør. Etter en ukes tid holder 4500 liter lett 80 grader.
Vi har begynt å se på data fra NASA, og får leke oss litt i Excel. Vi holder hus i Haugesund, så lenger sør enn deg men mer regn.
Ett nytt spørsmål. Jeg ser ikke at noen nevner UPS på anleggene sine, men slik vi har sett på anlegget vi planlegger er strøm nødvendig for å drive pumpene, og disse må vi jo ha for å holde anlegget i gang ved strømstans. Har du installert dette?