Luftsolfångare (Vidlund.net)

Projekt LSF som startade 2009-06-01

Är nu sedan länge klar med projektet att bygga en egen luftsolfångare. Varför? Jo de som finns att köpa är i mitt tycke
lite för dyra för att det ska kännas bra. Så därför lägger jag ner lite tid å arbete och sparar ca. 5 000 kr.
Eftersom det här är min första "Beta LSF" så är inte allt skrivet i sten. Dock har jag modifierat plåten som då
ska ge en bättre värmeavledning till luften. Sen har jag skapat kanaler där luften tvingas ta en längre väg
för att öka temperaturen innan den blåses in i huset, detta har visat sig fungera mycket bra.

OBS! Se de löpande anteckningarna nedan för vilka erfarenheter jag upplever med projektet.

Yttermått: B=122 cm. L=180 cm. D=12 cm. (~2,2 m2)
Innermått: dvs. yta som värms av solen. B=116,4 cm. L=174,4 cm. (2,03 m2)

Baserat på den info jag läst om andra LuftSolFångare räknar jag med att få ut en en effekt på ca. 1 kW.

Bra att veta eller tänka på...

* En del fläktar anger luftflödet i CFM. Liter/sek= CFM*0,47. m3/h= (CFM*0,47) * 3,6.
* Skruva inte fast kanalplasten. Använd vinkellist.
* Kanalplasten verkar effektivare än glas så länge solen är mer rakt framför. Verkar istället känsligare för
vilken vinkel solstrålarna kommer in.
* Fläkten bör inte monteras i LSF. Det blir onödigt omständigt om man måste byta fläkt. En rörfläkt är bättre.

Frågor? Du kan nå mig via e-mail här.

I have noticed that sometimes there are some international visitors here. So here is a short explanation for you guys!

The idea was to build a 1 kW "Solar Air Heater", SAH. The function is designed to heat up fresh air with help from the sun only,
and then blow the heated air inside the house with help of a 120 mm fan. The whole system runs only on it's own solar power.
No Sun = No Hot Air. The total cost for all parts is about $400. To buy one of these units in a store costs about $1 000.

Well, how have things gone so far? Very good actually, the logs shows that I have heated up air from -6 degress to
over 75 degrees C, that is 185F and above.
The SAH performance is most important in autumn/spring when we have minus degrees. The performance is over my expectations!

Questions? Just send an e-mail...

Anteckningar / Notes:

2013-02-28 kl. 11:30
Fin vårdag med strax under 4 gr. ute. LSF blåser in ca 70 gr. en stund mitt på dagen. Har kört med ett av mina gamla bilbatterier på 100Ah och det har fungerat bättre men det känns som att jag måste komma på något som gör batteridelen i anläggningen mer självgående under längre tid. Kanske ett byte av solpanelen på 10W till en (effektmässigt) lite större modell fungerar bättre.

Roligt med alla som hört av sig med frågor och synpunkter. LSF projektet är långt ifrån färdigoptimerat så det det finns absolut utrymme för förbättringar.

2012-09-16 kl. 11:30
Fin höstdag med 14 gr. ute. LSF blåste som mest in 85 gr. i garaget.

2012-07-17 kl. 16:50
Bytte laddregulator idag. Den gamla fungerade inte sen en tid tillbaka vilket fått batteriet att inte vilja ta laddning längre.
Det ska bli intressant att se hur nya regulatorn fungerar när jag väl får ordning på batteriet igen.
Ev. måste jag fixa ett nytt batteri, i så fall blir det ett mc gel-batteri med lite större kapacitet än idag. Ca. 14Ah.

2012-04-07 kl. 11:50
Glad Påsk! Tyvärr är loggdatorn strömlös ett par dygn pga. renovering. Idag så är det bara ca. 3 gr. ute och när jag kom till garaget visade tempstyrningen att luften från LSF var 82,0 gr!

2012-03-21 kl. 20:45
Nu har jag tagit bort web-relät och monterat en liten och enkel digital temperaturstyrning som fungerar mycket bättre.
Just nu är den inställd på att köra fläktarna om temperaturen i LSF är högre än 20 gr. Temperaturen mäts vid fläkten, dvs. i nedre delen i LSF och fläktarna styrs utifrån det. Oavsett vilken temperatur det är i garaget så vill jag alltid få in den varma luften...

Det gamla web-styrda relä som jag körde med förut använde sig av två tempertursensorer (inne+LSF), där gick fläktarna ibland,
även om det var kallt i LSF, kändes inte helt bra...

Pga. att laddregulatorn till solcellen klipper vid ca. 11,1V så blir temperturstyrningen ofta strömlös nattetid, men inställningarna behålls och den går igång och fungerar som vanligt igen under dagtid när solpanelen matar på ström igen. Det kommer att monteras en ny laddregulator framöver.

2012-02-12kl. 11:45
Nu är äntligen solen framme och det är en fin vinterdag. Solen skiner och LSF batteriet är nyladdat.
Det är ca. -0,5 gr ute och det är 62,5 gr. varmare luft som kommer från LSF in i mitt garage.

Jag har skapat en differanskurva mellan LSF-temp och ute-temp. Den finns längst ner på den här sidan.
Grafen uppdateras var 3:e minut.

The sun is shining today and it's a beautiful winterday. The "SAH" is delivering warm air into my basement.
62,5 degrees C warmer air than outside to be more precise. I have created a chart at the bottom of this page
showing the differense between outside temperature and the "SAH". The chart is updated every 3rd minute.

2012-02-10kl. 23:50
Så länge man konditionerar batteriet några gånger per år med en batteriladdare så fungerar det bättre.

Just nu håller jag på att ta fram en egen PC styrd fläktstyrning för LSF. Det blir ett kontrollerkort som ansluts via USB som styrs
av mitt eget program i Windows.
Kontrollerkortet kan hantera små strömmar, direkt kan det styra en fläkt på 12V max. 1,2W.
Dock är det lätt att sätta ett kraftigare relä emellan om man vill kunna hantera större effekter.

Jag har en loggdator i närheten och då kan den samtidigt också få sköta fläkten i LSF. Sen finns det lite mer
möjligheter att få en styrning och loggning som man själv vill ha den.

Om solen kommer fram i morgon ska jag se hur det går nu när temperaturen ligger på -5 till -15 på dagarna.
Det var länge sedan jag tittade till min LSF.

2011-08-23kl. 21:00
Så här två år senare lever min LSF sitt eget liv. Den går så bra att man nästan glömmer bort att den finns.
Det jag ska göra är att ta bort det webrelä som jag har för styrning då dess funktioner inte alls är optimala för
en LSF, den kör bla. slut på batteriet i onödan. Jag kommer sätta tillbaka den gamla tempstyrningen som är enklare
men fungerar betydligt bättre.

2011-02-06kl. 11:00
Har tagit bort kallrasskyddet och nu körs båda fläktarna igen. Termometern visar 60 gr. på inluften och det ligger runt nollan ute idag.
Det är nu ca. 18 månader sen jag byggde den och den fungerar fortfarande lika bra.

Today it is 18 months since I build the Solar Air Heater. I have started up the system today again "after" some months of (still winter here)
dark, cold winter with a lot of snow. It is 32F/0C outside today and the system is delivering 140F/60C hot air into the basement.

2010-03-20kl. 15:00
Luftsolfångaren har under februari och mars månad flera gånger nått över 75 gr. vid -6 gr! Den fungerar över förväntan
med temperaturhöjning av uteluften med över 80 gr! Det jag spontant känner är att man skulle behöva dubbla ytan på
den och sätta in en kraftigare fläkt för att öka resultatet. Blyackumulatorn på 4 Ah är nu utbytt till ett mc batteri på 9 Ah.

Kan hända att jag sätter en 12V till 220V omv. för att få in en kraftigare rörfläkt. Men alla fläktar ska alltid gå på den ström
som genereras av solen!

Hoppas sidan ger Er några ideér och mycket inspiration!

2009-09-06kl. 12:00 Har börjat byta ut skruvarna i kanalplasten mot vinkelprofiler i aluminium. Bilder finns nedan.
I sommar har den nästan dagligen levererat varmluft 2-3h per dag från 65 gr. och uppåt.
Som mest uppmättes 85 gr.

2009-06-30 kl. 22:50
Nu har jag kopplat in det web-styrda relät som har 1 relä och 2 st. (A+B) DS18B20 1-wire sensorer för styrning av fläkten.
Just nu kör jag den i luftförflyttarläge. Om temp B (ute) är högre än Temp A (inne) och Temp A är lägre än det
inställda börvärdet så går fläkten. Tiden för varje cykel ställer man in mellan 5-30 min. Sen finns det ytterligare 4 st. relän
som kan användas till att styra annan utrustning. Varje enskilt relä kan dra max. 230V/16A. Bilder på web-relät kan ses längst ner på sidan.

2009-06-25 kl. 21:20
Har precis kopplat in byggsatsen från Conrad. Skönt att ha styrning på det då det blir extremt varmt inne i LuftSolFångaren.
Fick hem webswitchen idag. Den kommer alltså att ersätta byggsatsen. Den använder 1-wire för att mäta de två temperaturerna.
Dessutom kommer jag att via webben kunna styra annan utrustning i huset. Det som bör lösas är ökat luftflöde. 120 mm. datafläktar på 92 m3/h är för klena. Conrad har rörfläktar för 12V som borde fungera bättre.

2009-06-21 kl. 10:00
Nu har jag studerat lite närmare hur den fungerar. Det är 17 gr. ute, strålande solsken med blå himmel.
Med fläkten i obromsad, dvs. med 92 m3/h så blåser det in 70 gr. varm luft. Så denna första test visar på en höjning av utetemperaturen med ~50 gr. Tidigare under morgonen när det var 13 gr. ute och lite svagare sol var temperaturhöjningen ~45 gr. Men...fogmassan som skulle hålla tätt i kanalplastens kanaler trycktes ut. Jag måste få till en vinkel-list som håller tätt.

Till vintern blir det avgörande för hur bra den kommer att fungera då kanalplasten tätad har ett u-värde på 3,8 W.

Ungefär de här komponenterna används i projektet:

1. Ram. Tryckimpregnerad 2 st. 28x120 mm. 4,2 m lång. 93 kr. (Bauhaus)
2. Bakstycke. Av formplyfa. 1200x2500x12 mm. 389 kr. (Bauhaus)
3. List. 2x List 25x38x3000 mm. 14 kr st. 2 x grundmålad 21x40 mm. á 25 kr st. (Bauhaus)
4. Isolering. Cellplast (frigolit) 20 mm. 600x1200 mm á 25 kr st. (Bauhaus)
5. Värmeelement blir en modifierad svart trapetsplåt. Opti18. 0,4 mm. 2,7 m2. 203 kr. (Bauhaus)
6. Ytskikt mot sol. Kanalplast 6 mm. U-värde 3,8. 610x1800 mm. 186 kr /st. 372 kr. (Willab Garden)
7. Fläkt 120 mm. 12V 1.1W. 92 m3/h.
8. Temperaturstyrning. Digital termostat 12V från Villasystem. 270 kr.
9. Solpanel. 12V 10W. Laddström: 0,63A. Vikt: 1,83 kg. Ca. 500 kr.
10. Laddregulator 385 kr. Vikt: 0,136 kg.
11. GEL batteri. 12V. 9 Ah. 399 kr. Driver fläkten i ca. 100h utan sol... ;-) (Biltema) Vikt: 1,8 kg.

12. Tätningslister (vinkel-list) i aluminium för kanalplasten. 436 kr. (Bauhaus)
13.Luftfilter för IN-luft samt silikonram mellan filter och och chassi. Filter 120x120 mm. 55 kr. (Dustinhome)
14. Rör. Har ett 100 mm markrör i garaget. Ca. 60 cm. behövs.

Loggning för övervakning av temperaturer via hemsidan har kopplats till mätdatorn med 1-wire systemet i huset.

SUMMA införskaffade delar: ca. 3 400 kr. (aktuell, förändras löpande)

Länkar som är bra att referera till.
24Volt Forum mm. för den som vill veta mer om egen tillverkning av energi.
Göran SM2YER. Intressanta energiprojekt.
Jonas LSF sida. Visar ett bygge av en LSF i större skala än vad jag har gjort.

Bilder.

Steg 1. Ramen klar. Glöm inte att förborra för skruven.

Bottenstycket med 12 mm. formplyfa.

Insidan tätas med tätningsfog.

3 st. 20 mm. isolerskivor monterade brevid varann för att täcka botten.

Väggarna klädda med isolering.

Alla skarvar tätas igen med tätningsfog. Snacka om tätt...

Provade att lägga på kanalplasten som är 61x180 cm.

Närbild på den 6 mm. tjocka kanalplasten.

Ramen är lackad svart. Det blir två plåtbitar som får gå om lott.
Att tänka på är att det mesta tryckimpregnerade virket är riktigt dåligt impregnerat
så att dränka ramen i Cuprinol eller motsv. är ingen dum idé om man vill ha längre
livslängd på sin LSF.

Sprejade färg på de underliggande stöden till plåten när jag placerat ut dem som jag ville ha dem.
Detta för att kunna borra hålen korrekt. Hålen borras först från ovan, sen lägger man tillbaka stöden
och borrar underifrån en gång till, så att stöden inte spricker när man drar i skruvarna underifrån.
Listerna är 40 mm. höga.

Stödlisterna är nu fastskruvade och på plats. Har även tagit upp ett 83 mm hål där
uteluft kommer in i panelen. Den luft som är under plåten kommer tvingas att följa pilarna.

Kylfläns till trapetsplåten för effektivare värmeavledning till luften. Många såna här
borde göras men man orkar inte...

Visar hur kylflänsarna kommer att sitta.

10W monokristallin solcell samt laddregulator har kommit.

Försök med lite olika kylflänsar för bättre värmeavledning till luften.

Tätningslist för kanalplasten.

Filter för luftintaget. Finns att få tag i från firmor som säljer datortillbehör.

Plåtarna monterade.

Skiva med tätningslist som ska ersätta fönstret. Hål för 110 mm. rör tas upp på plats.

Det vänstra fönstret ska bort och ersättas av skivan på bilden ovan.

Nedre stödfästen samt skivan med tätningslist är på plats.

Här är temperaturstyrningen som kom i byggsats. Enkel att sätta ihop, men bara
tysk instruktion. Trots lite trassel i början är den inkopplad och den verkar fungera!

Solcellen på plats. Den ger laddström även om det är lite skugga.

Hålen på 110 mm. gjorda samt laddregulator uppsatt. Skulle ha varit 100 mm. hål.

Då hålen var 10 mm. för stora så gjorde jag 2 fixeringsplåtarför röret. Den andra sitter på luftsolfångaren.

Röret limmat på plats med Bostic lim.

Fläkten på 1,1W fastskruvad. Lade fläkten på isoleringen och skar ut formen med rakblad.

Den sista plyfabiten fick bli en hylla för elektroniken. Har satt en switch i väntan på termostat.

KLART!!!

Här har jag börjat sätta dit aluminiumprofiler.

Betydligt bättre. Bara den nedre listen kvar.

3D-PDF för ramen kan hämtas här.

3D-PDF för ramen med genomskärning kan hämtas här.

Här kommer lite info om 1-wire. 1-wire är digitala sensorer som vid riktat anrop bl.a. svarar med sin tempertur.
Övriga huset loggas med en 1-wire typ som heter DS18S20. Det web-styrda relät till LuftSolFångaren använder
sig av en annan typ som heter DS18B20. Skillanden mellan de båda är bl.a. att B-kretsen's upplösning är
programmeringsbar via 1-wire interfacet.

Men jag vill inte bara styra fläkten via 1-wire, jag vill även logga temperaturerna och visa grafer här på hemsidan.
Så hur gör man det och vad behövs? En dator med ett 1-wire interface (USB eller RS-232), programvara (gratis),
och ett 1-wire nät med sensorer. Sedan finns det Linuxbaserade Linksys routrar mm. för den som vill dyka
djupare inom 1-wire.

Så här ser 1-wire kretsen DS18B20 där jag isolerat benet i mitten för att inte få problem.
De andra två benen ska i mitt fall lödas ihop då jag kör en koppling som kallas "parasite-power".
Då tar den ström från dataförbindelsen till en intern kondenasator för att fungera.

Här är den testad och klar. Nu ska bara den heltäckande krympslangen med smältlim dit så att
den blir vattentät. Som ni ser använder jag två trådar till varje för att få så bra ledningsförmåga
som möjligt.