Zonnewarmte wordt al gebruikt voor warm water mbv vlakke plaat of vacuum tube collectors. Meestal is de boiler op warme dagen snel warm en blijft er een hoop warmte over. In de winter presteren vlakke plaat collectors minder dan de vacuum tubes, die ook als het vriest goed warm water kunnen leveren. Een minder bekende toepassing van zonnewarmte is het verwarmen van de lucht die door uw huis circuleert.
TAV bovenstaande video. Het lijkt dat het langs de achterkant voeren van lucht minder efficient is op grotere schaal dan de lucht door gaatjes laten binnenkomen:
“A back pass panel for a typical industrial wall where air must travel a long distance to reach the fan inlet will likely have solar efficiencies in the 20% to 30% range. By comparison, a similar sized transpired collector will have a solar efficiency in the 50% to 80% range or up to 400% more solar energy gain.” (bron)
Hoe werken zonne lucht verwarmers?
Het idee is simpel. U heeft ergens de mogelijkheid om een zuidelijk georienteerd vlak op te stellen. Op dat vlak valt dagelijks zonlicht. Door deze te absorberen en met de warmte lucht te verwarmen is het alsof u extra ramen op het zuiden heeft. Er zijn verschillende manieren om het te doen, in de video hierboven beschrijf ik een ontwerp. Het kan echter best zijn dat u een deel van de naar het zuiden gerichte muur structureel aanpast (glas ervoor en lucht erlangs blazen) voor de verwarming van binnenlucht, de zogenaamde solar wall. Zeker bij bedrijfsruimten waar warmte snel naar een hoog plafond verdwijnt kan het een stuk schelen in de kosten.
Materialen
Top laag (zonkant)
Glas (goed om straling binnen te houden)
Plastic (goedkoper en lichter)
Niets (afhankelijk van de verwachte convetie verliezen, of out kosten overwegingen)
Absorber
Zwart Aluminium, zink
Zwarte stof (hoe duurzaam is dat)
Achter isolatie
Alleen nodig als de collector los staat van de muur
Steenwol, EPS, stro, wol. etc..
Kan de buiten muur van het huis zijn, of buiten wand van de schuur oid
Ventilatie
Electrisch op een zonnepaneeltje, kleine ventilator
Door middel van convectie (maar dan komt de lucht boven terecht, en moet de collector laag gemonteerd zijn).
Opslag
Additioneel kan de warmte overdag worden gebuffert eventueel zelfs in de collector. Dit kan met behulp van fase materiaal, hieronder een video waarin te zien is dat fase materiaal (PCM) warmte opslaat die vrijkomt als het kristalliseerd (je hoort de mensen zeggen ‘wow, het is heet’ en ‘these are reusable right’). Het gaat om een eindeloos omkeerbaar proces. Het type fase materiaal in de video was onderkoeld, waardoor het de fase overgan waar de warmte bij vrijkomt niet kon doorlopen (vanwege het ontbreken van kristalisatie kernen) dat is vrij uniek. Daardoor verloopt de kristallisatie zichtbaar snel. Normaal bevatten fase materialen bijgemengde zouten die maken dat het sneller de fase overgang (kristallisatie) vertoont, en dan geeft het de warmte over een hele temperatuurs range af (van ongekristalliseerd tot volledig gekristalliseerd). Fase materiaal in combinatie met een zonnelucht verwarmer betekent dat de installatie langer doorgaat (ook als het donker wordt) met het afgeven van warme lucht. Fase materiaal kan ook op andere manieren worden toegepast in woonruimten (bv. als wandtapijt), en zorgt meestal voor een aangename temperatuurs regeling. Greencheck is zoekt mensen die bij willen dragen aan wat experimenten en gezamelijke inkoop.
Fase materiaal in actie
Besturing
De besturing van de ventilator kan op basis van een simpele thermostaat. Deze moet kijken of de lucht in de zonneluchtverwarmer warmer is dan de binnen lucht en schakelt in dat geval de ventilator in. Een bedrijf uit Oostenrijk verkoopt geintegreerde colletors met eigen zonnecellen in gebouwd, deze vergen dus geen aansluiting oid.
Opbrengst
Onderstaande solar air heater heeft een rating van 1,5 kWh, wat nog een beetje verwarrend is. Volgens dit artikel van een zweedse DIY site betekent 2,5 m2 oppervlak ongeveer 1 kWatt warmte. Dit is over het seizoen gerekend 1500 kWh wat gelijk staat aan ~150 m3 gas. Dat is dus wel 75 Euro besparing per seizoen. Dat geeft een indicatie van het budget.
