• No results found

Svart emalj pä stål (exempel)

In document ning med hj älp av solenergi (Page 32-36)

Svart emalj pä stål (exempel)

Cu O

Våglängd (im

Bild 2/24. Reflektion av monokromatisk strålning med

vinkelrätt infall mot ytan.

/lödning /svets /lödskarv el. svets

Bild 2/25. Exempel på utföranden av absorbâtorytan.

Material av olika slag kan användas i rör och plåtyta

beroende på hur systemet i övrigt är uppbyggt.

För att absorptionen av den infallande strålningen skall bli så stor som möjligt behandlas plåtytan genom målning

eller på annat sätt. Det vanligaste sättet att få en yta med stor absorption av kortvågig solstrålning är att måla

ytan svart. I bild 2/26 visas hur absorptionen ändras

med infallsvinkeln för en svartmålad yta. Som synes änd­

ras absorptionen endast litet även vid ganska stora in­

fallsvinklar och är också vid så stor vinkel som t.ex.

70° 0,82.

absorption, A

10 20 30 40 50 60 70 80 90

infallsvinkel

Bild 2/26. Absorptionen hos svart färg som funktion av

in fa lIsvinkeIn.

Temperaturer lämpliga för bad, tvätt och disk skulle ej

kunna erhållas under dagar med utetemperatur ned mot 0°C om inte framför allt solfångarens baksida värmeiso-

lerades.

Isoleringen består dels av den som anbringas på absor-

batorplåtens baksida men också isolering vid övriga

ytor, kanter m m måste ske för att inte oönskade värme­

förluster skall uppstå.

Som isoleringsmaterial kan användas de flesta i byggnads- branschen förekommande typer av isolering för drifttempe­

raturer över ca 100°C. Driftstemperaturerna hos sol-

fångare för varmvattenberedning är visserligen (eller bör inte vara) inte högre än vad som motsvarar ca 45°C

hos vattnet ut från fångaren. Man får dock inte utesluta

att det kan uppstå avbrott i flödet vilket kan ge tempera­

turer av över 100 °C både i solfångare med en och tva rutor i glasningen. Mineralull är ett lämpligt isoler—

material som tål de temperaturer som kan upstå i en solfångare för värmning av tappvatten.

2:14

2.3 Ingående granskning av komponenterna 2.3.1 Glasningen

En solfångare för värmning av tappvatten måste som nämnts

för att bli effektiv förses med en glasning. Denna kan bestå av ett eller flera glas. Även plastmaterial som

ej förändras under inverkan av ultraviolett strålning

har använts.

Trots den utveckling som skett inom plastindustrin har ej något material, som har bättre egenskaper då det

gäller att transmittera den kortvågiga solstrålningen

och att "fånga" den långvågiga strålningen som sker från

absorbatorytan, utvecklats. Vanligt fönsterglas anses fortfarande vara det material som är billigast och bäst då det gäller glasningen i en solfångare.

Ett eller två glas i glasningen väljs med hänsyn till de

klimatförhållanden under vilka solfångaren skall arbeta, av vilken temperatur som önskas på det utgående vattnet och med hänsyn till ekonomin. En solfångare för värmning

av vatten till en swimming-pool kan i många fall klara

sig utan någon glasning eftersom en temperaturstegring

på vattnet önskas som endast är några grader över ute­

temperaturen. Likaså kanske en glasning bestående av ett glas räcker i en solfångare för varmvattenberedning i en sommarstuga om man ej ställer samma krav pa komfort

som i t. ex en installation i en permanent bostad. Dess­

utom är utetemperaturen ofta så hög under den tid man

utnyttjar installationen i sommarstugan att värmeförlusten ej blir besvärande stor. Det råder således en viss omgiv­

ningstemperatur där ett glas är bättre än tva. Beaktas

bör att transmissionen genom ett glas är större än genom

två glas.

I bild 2/27 och 2/28 visas verkningsgraden för en solfångare

med ett och två glas och där absorbatorn målats med mörk

oljefärg. Beräkningen är förenklad såtillvida att endast förlusten genom glasningen har medtagits i beräkningen

av verkningsgraden. Dessutom har transmissionsfaktorn,

T, satts konstant. Denna varierar med strålningens in­

fallsvinkel som framgår av bild 2/21 men är ca 0,87 för ett glas upp till infallsvinklar av 40° och ca 0,77 för

två glas upp till infallsvinklar av 30°. Även absorb-

tionsfaktorn, Ä, för oljefärg varierar med infallsvinkel,

se bild 2/26, och är ca 0,95 upp till infallsvinklar av

verkningsgrad rj

60 80 100

absorbatorns medeltemp. ©;

Bild 2/27 Verkningsgraden för en solfångare med en ruta i glasningen som funktion av absorba­

torns medeltemperatur och med utetemp eratu-.

ren som parameter.

Intensitet I^= 1000 iV/(m"K)

verkningsgrad r|

absorbatorns medeltemp.Ga

Bild 2/28 Verkningsgraden för en solfångare med två rutor i glasningen som funktion av absorba­

torns medeltemperatur och med utetemperatu­

ren som parameter.

Intensitet I1000 W/im^K)

30 .

T-A I.

-

klBa- eu)

h

(2:20)

där

T

= glasets transmission

A

= plåtens absorbtionsfaktor

k

= glasningens

k-vä

rde

I.

= instrålad intensitet

0q = absorbatorytans medeltemperatur 0^ * utetemperaturen.

Som framgår av bild 2/27 är verkningsgraden, n, för en solfångare med 1 glas vid 20°C temperatur på absorbator-

ytan ca 0,?9 medan 2 glas ger n = 0,71. Vid en absorba- tortemperatur 0^ = 40°C är verkningsgraden fortfarande

bättre för en solfångare med 1 glas (n^

glas ~

0*68, n2

glas

* ®»65) om utetemPeraturen ar = 15°C. Vid en utetemperatur 0^ = 0°C är verkningsgraden lika med

0,60.

Det framgår av bild 2/27 och 2/28 att om solfångaren skall värma vatten även under dagar då utetemperaturen är låg

är det önskvärt att man förser solfångaren med två glas.

Även då högre temperatur önskas på vattnet är det lämpligt att förse solfångaren med två glas.

Med stöd av bild 2/27 och 2/28 synes det för en solfångare

som endast användes under månaderna juni - augusti, då

medeltemperaturen under dagen (8.00 - 18.00) är över 15°C, att endast ett glas är motiverat i glasningen.

Dessutom kan man notera att 40°G är en ganska hög medel­

temperatur på absorbatorytan. Om medeltemperaturen beräk­

nas enligt

0

am ( 2 : 21 )

där 0 utgående vattnets temperatur inkommande vattnets temperatur,

så ger 0 = 40°C en utgående temperatur av 0 = 70°C

ö

am

or

au

om 0 . sättes till 10°C. Här har som synes ej någon hänsyn

av

tagits till det temperaturfall som sker i rörväggarna.

En temperatur av 0^ = 70°C är hög och vid lägre tempera­

tur hos utgående vattnet erhålles en lägre medeltemperatur

på absorbatorytan varvid

ett glas

ytterligare motiveras.

En solfångare för varmvattenberedning med en glasning bestående av 3 glas synes ej vara motiverad vid de tem­

peraturer, som det här rör sig om.

5-R83

2:16

Glasningen i en fristående solfångare utförs med en ram.

Materialet i ramen väljs beroende på materialet i höljet.

Höljet utgör nämligen vid detta utförande fäste för

fönsterramen. Är höljet utfört i trä ligger det nära till hands att även använda trä i glasningens ram, se

bild 2/29.

En solfångare, som används för att värma vatten i ett

fritidshus under sommarmånaderna, kan lämpligen utföras med ett hölje av trä eftersom den ej kan förväntas bli

utsatt för samma klimatförhållanden som en använd vid

en permanentbostad. Vid en installation i t.ex. en villa får man räkna med att en solfångare är i drift under tiden

mars - oktober samt att den är en permanent installation, som ej monteras ned under vinterhalvåret utan även utsätts

för vinterväderlek. En solfångare i ett fritidshus, som

är inkopplad endast under juni till augusti kan monteras ned under vinterhalvåret. Givetvis måste en solfångare

med ett hölje av trä skyddas mot röta genom målning eller

annan form av impregnering.

För en permanent installerad solfångare som är tänkt att

fungera under större delen av året bör man använda ett material, som är mer beständigt mot väder och vind i

höljet och som ej fordrar ofta återkommande underhåll

i form av målning m m. Aluminium, som dessutom har den

fördelen att vara lätt, kan med fördel användas.

Denna längre utnyttjningstid som fås vid t.ex. en villa

gör att väderleken, som solfångaren kan tänkas bli ut­

satt för, är mera skiftande och framför allt kommer det att under en stor del av tiden - solfångaren tänkes vara i drift under tiden 1 mars - 31 oktober - råda en temperatur utomhus, som motiverar en glasning med två

rutor. I bild 2/30 visas hur en sådan kan utföras.

Under normala drifsförhållanden råder över glasningen

i en solfångare ungefär samma temperaturdifferens som vintertid över fönster. Under sådana betingelser uppstår ej några problem med glasningen men under icke ordinära

omständigheter, som till exempel vid avbrott i vatten­

cirkulationen, kan temperaturförhållanden uppstå som

gör att vissa hänsyn måste tas vid utformningen av glasningen. Vid avbrott i vattencirkulationen kan tem­

peraturer på ca 100°C uppnås på absorbatorytan och detta

medför att även det närliggande glaset uppnår en hög

trähölje

In document ning med hj älp av solenergi (Page 32-36)