Nå hadde jeg for ørtende gang skrevet en litt for lang "avhandling" her, som plutselig forsvant når siden oppdaterte seg....
Det får derfor bli kortversjon.
Arealberegningen, og virkningsgrader i mange vakumrørtyper blir veldig misvisende ift platesolfangere, og de er således ift bruttoarealet rimelig like effektive.
Den største knock-out-effekten blir derfor som du sier varmetapet. Sommeren er derfor platefangere like flott, vil du ha reellt med varme på vinteren, og spesielt i kulda, så er det kun vakum som fungerer.
Det er mange andre faktorer som gir fordeler den ene og andre veien, men får ta den utredningen en annen kveld
Skulle likt å se en side-ved-side sammeligning av felleskjøpfangeren til dkt850, en butikkkjøpt platefanger og bettums vakumrør. Like stort bruttoareal på alle sammen. (Gjerne noen flere fangere også.) Et år i norsk klima, en graf som viser avgitt effekt dag for dag fra hver modell.
Å sammenligne Vacumrør med platesolfangere blir vel som å sammenligne Fly og Tog. Begge tar deg til målet, men på ganske forskellige måter. På sikt håper jeg å få på plass høsting av gratis sol-energi, men på de breddegrader jeg bor, er det kun Vacum som egentlig er realistisk.
Signatur
Det e ikkje den ting æ kan. - No først skjønne æ ingenting....
ja, litt som å sammenligne fly og tog. Hva som tar deg fortest fra a til b avhenger av strekningen du skal ferdes, og været. Så når målet er varmt vann i tanken, er spørsmålet hvilken løsning er best til å nå målet, dag for dag igjennom et norsk værår.
Hva som fungerer best fra dag til dag er jo både velkjent og godt dokumentert. Det finnes jo tross alt millioner av solvarmeanlegg i verden, og i 2010 ble det installert 50 millioner m2 i hele verden.
Desidert høyest bruttoeffekt har solfangere uten dekkglass, og som jobber på samme temperaturer som omgivelsene. Typisk eksempel er solfangere for bassengoppvarming i varmere strøk, og disse er også effektive til samme formål på en varm sommerdag.
Så fort temperaturbehovet er større, og omgivelsestemperaturene blir mindre så må solfangerens absorbator være tildekket for å kunne levere nyttbar energi. Rett og slett skape en drivhus-effekt.
Det er utallige varianter og patenter av både ulike vakumrør og platesolfangere, men selve grunnen for at vakumrør ble utviklet var å sørge for mindre varmetap.
Platesolfangere har et varmetap/u-verdi tilsvarende et svært dårlig takvindu, mens vakumrør har varmetap tilsvarende de aller beste 3-lags energiglass som er på markedet.
Er målet å få produsert mye varme i sommerhalvåret når det ikke er kaldt og været er strålende så er platesolfangere mest effektive.
Er målet å få produsert mest mulig nyttbar varme også i vinterhalvåret så er vakumrør overlegne.
Eksempelvis har vi uavhengige og konkrete målinger der vårt og et platesolfangeranlegg er montert vedsiden av hverandre. I januar produserte vakumrørene ca 10 ganger mer på én dag enn platesolfangerne justert for arealet.
Ja, platesolfangerne har 17kvm med absorberende flate, mens vakumrørene 4,8.
Solen er borte bak fjellene ca 2 mnd midtvinters, men fra midten av januar starter det med et par timers innstråling pr dag. Da var totalproduksjon på én dag fra platene 2kwt, vakumrørene 6kwt.
Eksempelvis har vi uavhengige og konkrete målinger der vårt og et platesolfangeranlegg er montert vedsiden av hverandre. I januar produserte vakumrørene ca 10 ganger mer på én dag enn platesolfangerne justert for arealet.
Målingene blir foreløpig kun avlest manuelt, men vil etterhvert bli tilkoblet nettverk så måleresultater, statistikk etc. kan behandles enkelt elektronisk. Såvidt jeg har forstått, og håper på, blir disse også da offentliggjort, men link til selve stedet solvarmeanleggene er installert er her: www.sologbio.no
Våre solfangere er langtfra særlig optimalt installert med en solfanger nede på veggen, og en annen øverst på taket. Det er derfor mye ekstra rørføring med dertil tap, spesielt vinterstid.
Det er på vinteren forskjellen er stor, fra nå og utover sommeren er det mindre utslag.
Bettum, hvor mye tap har vakumfangerene dine? Avstanden mellom rørene gjør vel sitt til at fanget lys utgjør så vidt over halvparten av innstrålet areal, også kommer tap igjennom glass og heatpipeoverføringen i tillegg. Det blir fort mye tap med den løsningen også. Rørenes store fortrinn ligger vel i isolasjonsevnen som gjør varmetapet vesentlig mindre, særlig når temperaturforskjellen mellom vann og uteluft er stor?
Det kan tilsynelatende være mye tapt areal i en vakumrørfanger, og dermed mye tapt potensielt utbytte pr kvm, men dette er egentlig nokså misvisende. Selve arealberegningen på vakumrør synes jeg også blir litt feil, for det resulterer faktisk i virkningsgraden i visse tilfeller blir langt over 100%, og dette er selvsagt ikke mulig.
Det er mange ulike typer vakumrør så skal kun gå inn på de jeg selv leverer; Flexiheat.
CC-avstand mellom hvert rør er 78mm, ytre diameter på vakumrørene er 58mm(dekkglasset) og innerrøret med absorberende belegg 47mm. Dermed er det ift bredden 31mm luft av 78mm, altså ca 40%. I tillegg forsvinner areal i topp og bunn der glassrørene er tilkoblet.
Avstanden mellom rørene er nøyaktig tilpasset for å oppnå mest mulig fordel av refleksjons- og strålingstap fra naborøret. Siden røret er rundt, og absorbatoren inni det samme er total absorberende overflate egentlig 147,5mm (360 grader), men det som vender ut mot himmelen er således kun 180 grader og dermed 73,8mm. Ift cc-avstand er dermed egentlig absorberende overflate faktisk 94,6%.
Virkningsgrad ift arealberegningen er for absorbatoren 85% med innstråling i rett vinkel. IAM-faktoren som brukes for å justere virkningsgrad ved skrå innstråling er ved 60 grader 1,36. Dermed er altså virkningsgraden ca 8 om morgenen på 115,6%. Dette er jo fantastiske tall, men det blir selvsagt "feil" likevel til tross for at dette er fra testing ifm solar keymark-sertifisering hos Fraunhofer institut. Brukes "min" arealberegning blir virkningsgraden 115,6/73,8*47) 73,6%. Dette samsvarer mye bedre også med produksjonskurvene til disse solfangerne som er nokså flat gjennom dagen ift platesolfangere som har en dårlig start men en høy topp midt på dagen. På vakumrør er det altså hovedsaklig kun solinnstrålingens styrke som avgjør produksjon, ikke vinkelen.
Selve glassets evne til å slippe gjennom mest mulig stråling, og ikke minst fra alle vinkler er noe det i hele solenergibransjen forskes og utvikles mye på. Derfor har både platesolfangere og solcellepaneler blitt vesentlig bedre de siste årene på skrå innstråling. Slike glass får du ikke hos glassmesteren, og er heller ikke å finne i billige platesolfangere på markedet. Dekkglasset vil derfor være første faktor selvbyggere ikke kan klare å gjøre like godt som "proffe" solfangere.
Det absorberende belegget i en solfanger er langtifra kun sort maling. Det er mange patenter også her, men de mest effektive består av ulike legeringer av kobber og aluminium blandet med andre materialer. Dette for å fange opp mest mulig av varmestrålene fra solen. Ytterst er det et anti-reflekterende belegg for å gjøre varmestrålingstapet lavest mulig. Dette kalles gjerne "selektivt belegg". En helsvart absorbator vil være veldig effektiv ift virkningsgrad, men får store tap så fort temperaturene øker pga varmestrålingstap. Radiatorene inne i huset kan med fordel males svart, mens en solfanger derimot taper for mye så fort temperaturdifferansen mellom solfanger og utetemperatur blir stor. Ved 30 grader i solfanger og null ute tapes det kun ca 40 watt/m2, men er det -10 ute og du trenger 40 for å få nyttbar varme er tapet oppe i over 300 W/m2, ved 60 graders differanse er tapet over 600 W/m2 og solfangeren har "møtt veggen". En hjemmelagd solfanger er derfor avhengige av enorme akkumulatorvolumer fordi selv 10 grader høyere temperatur gir enorme produksjonstap. For bassengvarme er det derimot helt topp!
Selve varmetapet/u-verdien er det som gir størst utslag mellom platesolfangere og vakumrør. Normalt er denne hhv ca 3,5-4 W/m2K for platesolfangere, mens den er ca 1,5 for vakumrør. Her er også varmetapet beregnet ift diameteren på røret, så egentlig er det ift overflaten kun ca 0,5 W/m2K. Det siste stemmer også rimelig godt med egne observasjoner der rim/is utenpå glassrørene ikke smelter av tross temperaturer på over 100 grader i solfangeren. Varmetapet får svært mye å si, når det er i kulda vi først og fremst trenger mest varme. Det får ytterligere mye å si på samlet dagsproduksjon siden lavere effekt morgen og kveld på platesolfangere gjør at det på dette tidsrommet tapet er like stort som absorbert varme.
De solvarmeanleggene som produserer desidert best er de som er vinklet opp fra taket. Disse har vist seg å ha årets beste periode på ettervinteren, og spesielt hvis det er snø på taket. Dette fordi innstrålingen blir reflektert opp i rørene både forfra og bakfra. Det blir selvsagt ikke like arkitektonisk integrert som andre løsninger kan bli, men kan på sin side se nokså stilig ut med en lang rekke glinsende rør også Når energimåleren står og dunker inn over 10kw blir det hvertfall kult! Med de nye kontrollerne vi integrer utover våren i varmeanleggene vil eksakte energimålinger og statistikk også kunne vises online.
En siste faktor i tillegg til innstråling og varmetap er oppstartsid. Dette blir det sjelden tatt hensyn til, og blir heller ikke testet, men i vårt varierende vær så har det også mye å si om en solfanger i det hele tatt rekker å komme igang før været skifter igjen. Væskevolum ift areal, og hvor fort varmen fra den absorberende flaten flytter seg til temperatursensoren er det mest avgjørende på dette punktet, men selve oppbyggingen av varmesystemet og evnen dette har til å gi solfangeren en temperaturdifferanse å starte opp på er minst like viktig totalt sett.
For å "holde tråden" her så vil det viktigste punktet for en hjemmebygger, i tillegg til valg av dekkplaten, altså være å få til et så "selektivt belegg" som mulig. Derimot vil det med selektiv overflate være tilnærmet håpløst å bruke pexrør fordi temperaturene lett kan bli for høye.
Det får derfor bli kortversjon.
Arealberegningen, og virkningsgrader i mange vakumrørtyper blir veldig misvisende ift platesolfangere, og de er således ift bruttoarealet rimelig like effektive.
Den største knock-out-effekten blir derfor som du sier varmetapet. Sommeren er derfor platefangere like flott, vil du ha reellt med varme på vinteren, og spesielt i kulda, så er det kun vakum som fungerer.
Det er mange andre faktorer som gir fordeler den ene og andre veien, men får ta den utredningen en annen kveld
Håvar Bettum (ansatt i Bettum Solvarme)
Begge tar deg til målet, men på ganske forskellige måter. På sikt håper jeg å få på plass høsting av gratis sol-energi, men på de breddegrader jeg bor, er det kun Vacum som egentlig er realistisk.
Desidert høyest bruttoeffekt har solfangere uten dekkglass, og som jobber på samme temperaturer som omgivelsene. Typisk eksempel er solfangere for bassengoppvarming i varmere strøk, og disse er også effektive til samme formål på en varm sommerdag.
Så fort temperaturbehovet er større, og omgivelsestemperaturene blir mindre så må solfangerens absorbator være tildekket for å kunne levere nyttbar energi. Rett og slett skape en drivhus-effekt.
Det er utallige varianter og patenter av både ulike vakumrør og platesolfangere, men selve grunnen for at vakumrør ble utviklet var å sørge for mindre varmetap.
Platesolfangere har et varmetap/u-verdi tilsvarende et svært dårlig takvindu, mens vakumrør har varmetap tilsvarende de aller beste 3-lags energiglass som er på markedet.
Er målet å få produsert mye varme i sommerhalvåret når det ikke er kaldt og været er strålende så er platesolfangere mest effektive.
Er målet å få produsert mest mulig nyttbar varme også i vinterhalvåret så er vakumrør overlegne.
Eksempelvis har vi uavhengige og konkrete målinger der vårt og et platesolfangeranlegg er montert vedsiden av hverandre. I januar produserte vakumrørene ca 10 ganger mer på én dag enn platesolfangerne justert for arealet.
Håvar Bettum (ansatt i Bettum Solvarme)
Justeringen for areal er fordi de er noe ulik i yttermål?
Solen er borte bak fjellene ca 2 mnd midtvinters, men fra midten av januar starter det med et par timers innstråling pr dag. Da var totalproduksjon på én dag fra platene 2kwt, vakumrørene 6kwt.
Håvar Bettum (ansatt i Bettum Solvarme)
Har du link til den sammenligningen?
Såvidt jeg har forstått, og håper på, blir disse også da offentliggjort, men link til selve stedet solvarmeanleggene er installert er her: www.sologbio.no
Våre solfangere er langtfra særlig optimalt installert med en solfanger nede på veggen, og en annen øverst på taket. Det er derfor mye ekstra rørføring med dertil tap, spesielt vinterstid.
Det er på vinteren forskjellen er stor, fra nå og utover sommeren er det mindre utslag.
Håvar Bettum (ansatt i Bettum Solvarme)
Det kan tilsynelatende være mye tapt areal i en vakumrørfanger, og dermed mye tapt potensielt utbytte pr kvm, men dette er egentlig nokså misvisende. Selve arealberegningen på vakumrør synes jeg også blir litt feil, for det resulterer faktisk i virkningsgraden i visse tilfeller blir langt over 100%, og dette er selvsagt ikke mulig.
Det er mange ulike typer vakumrør så skal kun gå inn på de jeg selv leverer; Flexiheat.
CC-avstand mellom hvert rør er 78mm, ytre diameter på vakumrørene er 58mm(dekkglasset) og innerrøret med absorberende belegg 47mm. Dermed er det ift bredden 31mm luft av 78mm, altså ca 40%. I tillegg forsvinner areal i topp og bunn der glassrørene er tilkoblet.
Avstanden mellom rørene er nøyaktig tilpasset for å oppnå mest mulig fordel av refleksjons- og strålingstap fra naborøret. Siden røret er rundt, og absorbatoren inni det samme er total absorberende overflate egentlig 147,5mm (360 grader), men det som vender ut mot himmelen er således kun 180 grader og dermed 73,8mm. Ift cc-avstand er dermed egentlig absorberende overflate faktisk 94,6%.
Virkningsgrad ift arealberegningen er for absorbatoren 85% med innstråling i rett vinkel. IAM-faktoren som brukes for å justere virkningsgrad ved skrå innstråling er ved 60 grader 1,36. Dermed er altså virkningsgraden ca 8 om morgenen på 115,6%. Dette er jo fantastiske tall, men det blir selvsagt "feil" likevel til tross for at dette er fra testing ifm solar keymark-sertifisering hos Fraunhofer institut. Brukes "min" arealberegning blir virkningsgraden 115,6/73,8*47) 73,6%. Dette samsvarer mye bedre også med produksjonskurvene til disse solfangerne som er nokså flat gjennom dagen ift platesolfangere som har en dårlig start men en høy topp midt på dagen. På vakumrør er det altså hovedsaklig kun solinnstrålingens styrke som avgjør produksjon, ikke vinkelen.
Selve glassets evne til å slippe gjennom mest mulig stråling, og ikke minst fra alle vinkler er noe det i hele solenergibransjen forskes og utvikles mye på. Derfor har både platesolfangere og solcellepaneler blitt vesentlig bedre de siste årene på skrå innstråling. Slike glass får du ikke hos glassmesteren, og er heller ikke å finne i billige platesolfangere på markedet. Dekkglasset vil derfor være første faktor selvbyggere ikke kan klare å gjøre like godt som "proffe" solfangere.
Det absorberende belegget i en solfanger er langtifra kun sort maling. Det er mange patenter også her, men de mest effektive består av ulike legeringer av kobber og aluminium blandet med andre materialer. Dette for å fange opp mest mulig av varmestrålene fra solen. Ytterst er det et anti-reflekterende belegg for å gjøre varmestrålingstapet lavest mulig. Dette kalles gjerne "selektivt belegg". En helsvart absorbator vil være veldig effektiv ift virkningsgrad, men får store tap så fort temperaturene øker pga varmestrålingstap. Radiatorene inne i huset kan med fordel males svart, mens en solfanger derimot taper for mye så fort temperaturdifferansen mellom solfanger og utetemperatur blir stor. Ved 30 grader i solfanger og null ute tapes det kun ca 40 watt/m2, men er det -10 ute og du trenger 40 for å få nyttbar varme er tapet oppe i over 300 W/m2, ved 60 graders differanse er tapet over 600 W/m2 og solfangeren har "møtt veggen". En hjemmelagd solfanger er derfor avhengige av enorme akkumulatorvolumer fordi selv 10 grader høyere temperatur gir enorme produksjonstap. For bassengvarme er det derimot helt topp!
Selve varmetapet/u-verdien er det som gir størst utslag mellom platesolfangere og vakumrør. Normalt er denne hhv ca 3,5-4 W/m2K for platesolfangere, mens den er ca 1,5 for vakumrør. Her er også varmetapet beregnet ift diameteren på røret, så egentlig er det ift overflaten kun ca 0,5 W/m2K. Det siste stemmer også rimelig godt med egne observasjoner der rim/is utenpå glassrørene ikke smelter av tross temperaturer på over 100 grader i solfangeren.
Varmetapet får svært mye å si, når det er i kulda vi først og fremst trenger mest varme. Det får ytterligere mye å si på samlet dagsproduksjon siden lavere effekt morgen og kveld på platesolfangere gjør at det på dette tidsrommet tapet er like stort som absorbert varme.
De solvarmeanleggene som produserer desidert best er de som er vinklet opp fra taket. Disse har vist seg å ha årets beste periode på ettervinteren, og spesielt hvis det er snø på taket. Dette fordi innstrålingen blir reflektert opp i rørene både forfra og bakfra. Det blir selvsagt ikke like arkitektonisk integrert som andre løsninger kan bli, men kan på sin side se nokså stilig ut med en lang rekke glinsende rør også
En siste faktor i tillegg til innstråling og varmetap er oppstartsid. Dette blir det sjelden tatt hensyn til, og blir heller ikke testet, men i vårt varierende vær så har det også mye å si om en solfanger i det hele tatt rekker å komme igang før været skifter igjen. Væskevolum ift areal, og hvor fort varmen fra den absorberende flaten flytter seg til temperatursensoren er det mest avgjørende på dette punktet, men selve oppbyggingen av varmesystemet og evnen dette har til å gi solfangeren en temperaturdifferanse å starte opp på er minst like viktig totalt sett.
For å "holde tråden" her så vil det viktigste punktet for en hjemmebygger, i tillegg til valg av dekkplaten, altså være å få til et så "selektivt belegg" som mulig. Derimot vil det med selektiv overflate være tilnærmet håpløst å bruke pexrør fordi temperaturene lett kan bli for høye.
Håvar Bettum (ansatt i Bettum Solvarme)