Steg Två

Tre glas kommer att testas i full skala på KAU,s solfångare. Det ena är ett tvåglas isolerglas (3*LE), floatglaset är 3 mm. Det andra är ett LE glas 4 mm. Det tredje är ett vanligt 3 mm,s floatglas.

På solfångaren monterades en träram som täckglasen kan läggas i. Solfångarens eget

enkelglas köres med denna träram på, därefter köres skribentens glassystem ilagda i träramen.

Ramen isoleras med 12 mm liggunderlagsmaterial. Isoleringen tejpas runtom och även mot glaset. De mätningar som gjordes synes i tabell 2.

Tabell 2 Visar de mätningar som gjordes av de tre fullskaliga täckglasen

2007-05-

Glas-KAU är ett 4 mm vanligt floatglas. Glaset sitter kvar i solfångaren under alla testkörningarna. Tempgivaren på Tillägsglaset utsida tenderade till att visa galna värden.

Givaren sa att glaset var över 40°C. Lös IR mätare visade ca 20°C. Skribentens kände på glaset och ansåg att glaset var närmare 20 än 40°C.

Givaren testades mot känd värmekropp (armhåla) och då gav den rätt värde. De övriga yttemperaturerna verkade stämma när de testades med Ir mätare och hand. Punkt 8 i tabellen mättes därför med lös IR mätare de övriga med dataloggens temperaturgivare.

De värden som är viktigast är, värdena som pyranometern gav, vatten in och vatten ut.

Av sekundärt intresse kan EV värdena räknas. EV Direkt mot sol kan dock vara av större intresse då detta värde är vinkelrät mot solen. Solfångaren kommer under alla testkörningar att vara i stort sett vara riktad vinkelrät mot solen. Man fångar upp mer energi från solen om solfångaren kan hållas vinkelrät mot solen. EV mätaren kan ge en hint på plats om vilken instrålning det kan handla om.

33

Testkörning av solfångare den 15 maj

Testkörningen den 15 maj kan betraktas som ett misslyckande, vad gäller att få fram en riktig analys av testvärdena. Orsaken är dels för många parametrar som varierade, men även

skribentens ovana vid utrustningen. Testningen pågick från 9.00 till 12.10. Temperaturen i skuggan var ca 15º. Skribenten böt glassort för ofta. Flödet varierades för mycket. Till detta kom att moln varierade instrålningen. Pyranometer är fäst vid solfångaren. Det betyder att den måste ställas i våg var gång solfångaren vrids efter solen. Vattenpasset skall läggas på

pyranometern som därmed blir mörklagd, dataloggen gav därför värden som dök upp och ner var gång solfångaren vreds efter solen. Denna dag kördes solfångaren utan isolering kring ramen. Glaset låg endast mot gummilist. Molnen varierade solinstrålningen väldigt mycket.

Strax före 12.00 var instrålningen ca 950 W/m² men molnet (se bild 29) minskade det till 143 W/m². Glassorter som testades var (3*LE) och 4 mm av LE typ. Dessa vändes också med energiskiktet både inåt och utåt på båda glasen.

Bild 29 Visar hur stor inverkan ett stackmoln har på solinstrålningen

34

Testkörning av solfångare den 16 maj

Den 16 maj testkördes isolerglaset (3*LE). Isolerglaset testades mellan kl: 10,30 och 13,00.

Temperaturen i skuggan var ca 17º. Därefter lyftes glaset av och testet fortsatte sedan med solfångarens egna enkelglas. LE skiktet placerades innerst. Glaset testades ända fram till den tidpunkt på dagen då solinstrålningen var som starkast.

Vädret var stabilt denna dag. Skribenten vill slippa problemet med pyranometerns inställning var gång solfångaren vrids. Pyranometern monteras därför på ett fristående stativ och flyttas ej under dagen (se bild 30).

Bild 30 Visar Pyranometern på fristående stativ samt isoleringen runt glasramen

Pyranometern och EV mätarens uppmätta värden följs åt under dagen. De stämmer bra överens även med de teoretiskt framräknade EV värdena. Skribenten gör även mätningar Vinkelrät mot solen med ljusmätaren. Dessa värden omräknade till instrålning ger över 1000 W/m². Det som var förbryllande var att de båda mätarna som har följt varandra värdemässigt så bra slutar att göra det. När pyranometern stabiliserar sig på 1000 W/m² fortsätter EV mätaren att öka sina globala värden.

35

Skribenten väljer att lita på EV mätaren. Det gör han av följande orsaker. Pyranometern har väldigt hög upplösning 1 W/m². Under dagen när värdena ökar ser man vid manuella avläsningar att värdena pendlar några få W/m2 upp och ner, värdena ligger sällan helt stilla.

Mitt på dagen när pyranometer visar 1000 W/m² ligger värdet still i ca tio minuter (se bild 31).

Skribenten misstänker att pyranometern har uppnått sitt maximum av strålning den kan mäta.

Ett exempel på mätområde är upp till 1500 W/m² [@ 9] och upplösning är 1 Wm². Skribenten trodde då i sin enfald att alla pyranometrar låg i samma område. Vid manuell avläsning av dataloggen visades 1000 W/m². Vid avläsning av loggvärdena visades värdet, Overflow.

Skribenten stötte på samma värde vid mätningarna den 15 maj men trodde då att detta fel berodde på alla påtvingade inställningar av den då mobila pyranometer.

Vid avslutande mätning för dagen, lutade skribenten pyranometern vinkelrät mot solen och fick då värdena, före 910 W/m² och efter 1000W/m². Endast sju sekunder skiljer mätningarna åt (se bild 31). Vid det successiva lutandet steg värdet och stannade på 1000 W/m² innan mätaren var helt vinkelrät mot solen. Även detta tyder på att mätaren har sitt maximum vid 1000. Källan [KAU 1] bekräftar skribentens misstankar om att 1000 W/m² är mätarens maximum.

Bild 31 Visar hur pyranometern når sitt högsta mätbara instrålningsvärde

36

Testkörning av solfångare den 23 maj

Den 23 maj testkördes täckglaset (3mm). Temperaturen i skuggan var ca 19º.Glaset testades mellan kl: 10,50 och 13,15. Därefter lyftes glaset av och testet fortsatte med solfångarens egna enkelglas fram till kl: 14,55.

Vädret var soligt med endast enstaka cumulusmoln, (stackmoln). Pyranometern gick i botten (1000 W/m²), flera gånger under dagen mellan Kl: 11.00 och 15.00.

Testkörning av solfångare den 24 maj

Den 24 maj testkördes täckglaset (LE). Temperaturen i skuggan var ca 15º. Glaset testades mellan 10,15 och 12,05. Därefter lyftes glaset av och testet fortsatte med solfångarens egna enkelglas fram till kl: 12,05.

Det var lite sol i början av testet ca 45 min med värden på 700-800 W/m². Därefter var det dåligt väder med nimbostratusmoln, (regnmoln) resten av testet med värden på 100-200 W/m². Testet avslutades när det började duggregna.

37

Mätning av markvinkeln

För att kunna beräkna verkningsgraderna som de olika täckglasen ger, måste man veta

infallsvinkeln solstrålarna har mot solfångaren.Vi måste ta hänsyn till två infallsvinklar, (imark) och (iglas). Infallsvinkeln (imark) varierar med solhöjden i grader. Solhöjden varierar också under dagen då solen vandrar över himlavalvet. Infallsvinkel (imark) behövs endast då man utgår från Global instrålning. Solfångarens vinkel är 46.5°. Markens lutning är mellan -2,5°

till -1,25° (se bild 32). Markens lutning beräknades med hjälp av en käpp med känd längd och ett vattenpass.

Den marklutning som adderas till solfångarens vinkel är alltså som mest -2,5° kl: 09,00 och som minst med -1,25° kl: 15.00. Solfångaren har testkörts med tre olika testglas, den 16, 23, och 24 maj, därför redovisas endast solhöjder för dessa datum, (se bilaga 4). I bilagan

redovisas solhöjderna för Karlstad, Lat N 59° 22` Long E 13° 27` [@ 12]. Solfångaren vreds under alla testdagarna i horisontalplanet (markplanet) var tredje minut. Solfångaren följde därmed solens förflyttning från öst till väst.

Bild 32 Visar Markens lutning och solens riktning vid olika tidpunkter

38

3.Resultat