{"id":34307,"date":"2012-01-09T00:00:27","date_gmt":"2012-01-08T23:00:27","guid":{"rendered":"http:\/\/www.olino.org\/?p=34307"},"modified":"2012-05-11T00:54:39","modified_gmt":"2012-05-10T22:54:39","slug":"zelfbouw-zonneboiler","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/olino.org\/blog\/nl\/articles\/2012\/01\/09\/zelfbouw-zonneboiler\/","title":{"rendered":"Zelfbouw Zonneboiler"},"content":{"rendered":"

\"\"<\/a>Duurzame energie is leuk, nog leuker is het om duurzame energie op te wekken met een eigen bouwsel!<\/p>\n

<\/p>\n

Helaas zijn de kosten van PV panelen en zonneboilers dermate hoog dat ik er veel over heb nagedacht, of er geen betaalbare manier te vinden zou zijn om de enorme hoeveelheid gratis warmte en licht van de zon nuttig te kunnen gebruiken. Temeer omdat ons huis over een groot schuin dak beschikt pal op het zuiden. Zo ben ik vorig jaar eens gaan experimenteren met het verwarmen van water met zonlicht en daaruit kwam het idee voort om eens een experimentele zonneboiler in elkaar te knutselen.Het doel daarbij was vooral om te testen hoe je met zo weinig mogelijk kosten zoveel mogelijk zonnewarmte zou kunnen opvangen.<\/p>\n

\"\"<\/a>
\nTestopstelling<\/em><\/p>\n

De gebruikte materialen zijn op het watervat na, alle eenvoudig verkrijgbaar bij bouwmarkten, tuincentra en tweedehands winkels (Marktplaats)<\/p>\n

Constructie<\/h3>\n

Na enkele mislukte ontwerpen voor een collector ben ik uiteindelijk uitgekomen op een aluminium plaatconstructie met daarop gekitte geleidebanen voor het warmtemedium. Het doel hiervan is, om de vloeistof direct contact met de plaat te laten maken i.p.v. via buizen, zodat de opgevangen warmte zo effici\u00ebnt mogelijk wordt afgegeven aan de vloeistof. Hiervoor zijn aluminium U-profielen prima geschikt, deze lopen zigzag van boven naar beneden over de vier 1 m2 grote platen met een tussenruimte van ca. 10cm. Met een sterke vloeistofdichte kit moeten deze ondersteboven op de plaat gekit worden zodat de vloeistof tussen plaat en U-profiel kan stromen. Aan de uiteinden van de constructie moet een aluminium buisje worden ingekit waarop de aan en afvoerslangen kunnen worden aangesloten. Het kitten is nog het lastigste deel van de collector, de meeste kitten gaan lekken en zijn bovendien niet erg solide. Uiteindelijk blijkt vijverkit die gebruikt wordt om EPDM vijverfolie waterdicht te verbinden, de beste oplossing, deze is zeer sterk, hecht uitstekend op aluminium en maakt de boel prima waterdicht. Het kitten gaat het best wanneer de profielen met wat zware stenen gefixeerd worden zoals op de foto te zien is, zodat ze niet kunnen verschuiven.<\/p>\n

\"\"<\/a>
\nProfielen op de plaat gekit<\/em><\/p>\n

Wanneer de collector helemaal vloeistofdicht is gemaakt, moet hij zo zwart mogelijk worden gemaakt zodat hij het invallende zonlicht goed absorbeert. Hiervoor is gewoon roet prima geschikt, beter dan bijv. zwarte verf, die altijd glanst en zo veel zonnestraling weerkaatst. Gewoon een kwestie van de plaat omkeren en er dan met een bekertje brandende terpentine onderlangs bewegen, zodat de vette walm van de vlam zich als een mooie dofzwarte laag op het aluminium afzet. Daarna de collector aan de onderzijde isoleren om warmteverlies tegen te gaan, aan de bovenzijde om dezelfde reden een plaat kweekkasfolie aanbrengen en de collector is gereed.<\/p>\n

\"\"<\/a>
\nVoorraadvat<\/em><\/p>\n

Het boilervat bevindt zich tussen de waterleiding en de drinkwater ingang van de CV combiketel, zodat het boilerwater bij een te lage temperatuur automatisch wordt bijverwarmd, zo hebben we dus gewoon altijd voldoende warm water uit de kraan.<\/p>\n

Zonnecircuit<\/h3>\n

Het zonnecircuit heb ik ook weer zo eenvoudig en voordelig mogelijk gebouwd, een koelbox dient als buffervat, het warmtemedium bestaat uit een mengsel van 50% demi-water en 50% long-life auto-koelvloeistof. Dit wordt via een tweedehands CV pomp omhoog naar de collectoren gepompt en stroomt dan via de U-profielen zigzag over de platen, daarna via de warmtewisselaar van het boilervat weer terug naar de buffer.
\nDe zwarte spiraalslangen zoals die ook voor tuinvijvers gebruikt worden, voldoen het beste, gewone slangen gaan gemakkelijk knikken als ze warm worden en zijn daarom minder bruikbaar. Bovendien pikt zo\u2019n zwarte slang onderweg ook nog een beetje zonnewarmte op! Om de pomp op de juiste momenten te laten inschakelen gebruik ik twee NTC weerstandjes, eentje aan de onderzijde van het onderste paneel gekit, de andere op een metalen plug op het boilervat. Een IC vergelijkt beide weerstanden en zodra de platen warmer worden dan de boiler, en dus weerstand 1 lager wordt dan weerstand 2, wordt een relais ingeschakeld dat op zijn beurt de pomp inschakelt.<\/p>\n

\"\"<\/a>
\nElektronisch schema temperatuurvergelijker<\/em><\/p>\n

R6,R7 en R10 zijn 4.7K
\nR8 en R9 zijn 2.7K
\nRV2 is een potmeter van 1K
\nIn plaats van D4 heb ik een condensator van 100uF gebruikt, om het relais rustig te laten schakelen.
\nVoor D2 en D3 heb ik NTC weerstanden van 1K gebruikt.
\nIC2 is de LM741
\nQ2 tenslotte is een power transistor AD149 uit een oude voeding gehaald.<\/p><\/blockquote>\n

Materiaalkosten<\/h3>\n

Alles bij elkaar heeft deze zonneboiler plusminus 885 euro gekost, waarvan 450 voor het boilervat en ook het gebruikte aluminium kostte circa 180 euro, de overige materialen zijn voordelig en gemakkelijk verkrijgbaar. Oftewel voor minder dan een vijfde van de prijs van een commerci\u00eble installatie, kan een ieder met een gunstige dakligging op eenvoudige wijze zonnewarmte opvangen om een groot deel van het jaar brandstofloos te kunnen baden en douchen!<\/p>\n

Prestaties<\/h3>\n

Inmiddels is de boiler nu ruim een jaar in werking, het lijkt me wel aardig om met de lezers van Olino wat ervaringen te delen wat betreft de prestaties. Om te beginnen: De berekende opbrengst in 2011 is 2,53GJ. Dit komt ongeveer overeen met ruim 80 kuub Gronings aardgas, wat 4,5% is van ons jaarverbruik. Professionele zonneboilers beloven een jaaropbrengst van 4 a 5 GJ maar kosten dan ook wel tot 5 maal zoveel dan deze zelfbouwinstallatie!<\/p>\n

\"\"<\/a>
\nOpbrengst 2011 uitgedrukt in Joule (J)<\/em><\/p>\n

Dus eigenlijk kan ik best tevreden zijn met dit resultaat, zeker als ik kijk naar de opbrengst per ge\u00efnvesteerde euro. De opbrengst is gemeten door dagelijks de temperatuur van de boiler \u2019s morgens te meten en daarna in de vroege avonduren opnieuw. Uit het temperatuurverschil kan dan de geschatte energieopbrengst worden berekend. Toegegeven, heel erg nauwkeurig is deze methode niet, temeer omdat het overdag afgetapte warmwater niet kan worden meegeteld. Dit is dus niet gemeten energie die echter wel degelijk is opgewekt. Anderzijds gebruikt de pomp van de boiler ook nog de nodige elektriciteit, wat weer een rendementsverlies is, echter komt ook deze energie uiteindelijk als warmte in het boilerwater terecht, maar uit de dagelijkse waarnemingen van een jaar kan toch heel aardig het opgewekt vermogen van de collectoren berekend worden, aangezien de tijd dat de pomp heeft gelopen wel op de minuut nauwkeurig kan worden gemeten. Dit blijkt rond de 1200W te liggen. En zo kan ik op dagen dat het hele gezin overdag gedoucht heeft, toch een goede schatting maken van de opgevangen energie aan de hand van de draaiuren.<\/p>\n

\"\"<\/a>
\nOp het dak bevestigd<\/em><\/p>\n

Factoren die van invloed zijn op de opbrengst<\/h3>\n

Factoren die van grote invloed op de opbrengst blijken te zijn:<\/p>\n