Wie man einen Solarkollektor selbst baut
Ein Solarkollektor ist ein Gerät zum Sammeln von Sonnenwärme. Im Gegensatz zu Solarmodulen erzeugt er keinen Strom, sondern erhitzt ein Wärmeträgermedium. Der Bau eines Solarkollektors ist schnell erledigt und bietet viele Vorteile. Selbstgebaute Solarkollektoren eignen sich zum Beheizen großer und kleiner Räume oder zur Warmwasserbereitung.
Bekanntlich kann eine Fläche von nur 36 cm², die senkrecht zu den Sonnenstrahlen steht, pro Jahr genug Energie aufnehmen, um einen Wasserkocher zum Kochen zu bringen.
Solche Erkenntnisse haben zur Entwicklung verschiedener Geräte auf Solarenergiebasis geführt. Es gibt beispielsweise Konstruktionen, die gestreute Sonnenenergie sammeln und in Wärme umwandeln, beispielsweise zum Beheizen eines Hauses.
Ein selbstgebauter Solarkollektor für die Hausheizung
Dieser Artikel stellt drei Heizsystem-Designs vor. Der erste selbstgebaute Solarkollektor erzeugt eine Heizleistung, die Heizkörper einer Zentralheizung problemlos ersetzen kann. Dieses System kann fast acht Monate im Jahr alle Räume eines großen Hauses rund um die Uhr beheizen. Seine sehr hohe Heizleistung (ca. 5. 000 Watt) gewährleistet nicht nur den 24/7-Betrieb, sondern ermöglicht auch die Speicherung überschüssiger Wärme für späteren Gebrauch.
Der Solarkollektor besteht aus Holz und misst 350 cm in der Länge, 180 cm in der Breite und 220 cm in der Höhe. Er muss an der Südseite des Hauses installiert werden.
Rechts neben dem Kollektor wird ein Faltdach angebracht. Dieses Dach kann tagsüber abgesenkt und nachts oder bei Regen wieder aufgeklappt werden. Es schützt den Kollektor vor Wärmeverlust und Beschädigungen.
Die Seitenwand des Kollektors kann aus Holzrahmen bestehen und sollte dreifach verglast sein. Dies ermöglicht eine bessere Speicherung der Solarenergie: Die beiden Luftschichten zwischen den Scheiben isolieren die Solarkollektorplatten effektiv.
Sie können Solarkollektorplatten mit Ihren eigenen Händen aus Dacheisenstreifen herstellen und diese mit schwarzer Emaille bemalen. Durch die Sonnenstrahlen erhitzt, geben sie Wärme an den Luftstrom ab, der wiederum beginnt, einen komplexen Weg durch das Labyrinth zwischen den Zellen und dem Innenglas zu bilden.
Das Funktionsprinzip des Kollektors ist wie folgt. Morgens müssen Sie das Dach zurückklappen und in einem solchen Winkel einstellen, dass die vom Glas reflektierten Sonnenstrahlen auf die schwarzen Platten der Heizung fallen. Wenn sie warm genug sind, müssen Sie die Ventilatoren einschalten. Als nächstes strömt die Luft durch Loch 1 in das Labyrinth über der Heizung. Wenn es erhitzt ist, tritt es in Loch 2 aus. Durch die Löcher 3 und 4 beginnt der Ventilator, diese erwärmte Luft in die Wohnbereiche zu leiten.
Der Gegenstrom kehrt durch Loch 5 zum Kollektor zurück. Dann beginnt sich der Luftstrom zu trennen: Ein Teil davon gelangt wieder in die Wohnräume, der andere Teil wird vom Ventilator angesaugt und zum Heizen verwendet.
Mit diesem Solarkollektor zum Heizen eines Hauses können Sie die Luft in Wohnräumen auf bis zu 24 °C erwärmen, manchmal kann die Temperatur auch höher sein. Wenn es zu heiß wird, können Sie den Luftstrom neu verteilen. Dazu müssen Sie den Luftkanal, durch den warme Luft in das Haus gelangt, mit einer Klappe verschließen. In diesem Fall beginnt der Großteil davon im Kollektor zu zirkulieren und erwärmt nur die Batterie.
Das Design der Batterie beinhaltet ein zusätzliches Labyrinth, in dem die Luft mehr Wärme an den Füllstoff überträgt. Gesteinskörnung ist ein Mauerwerk aus Ziegeln oder großen Steinen, das mit großen Lücken ohne Verbindungsmörtel verlegt werden muss.
Die Masse der Batterie sollte mehrere hundert Kilogramm betragen, damit die Temperatur des Mauerwerks am Abend 75 °C erreichen kann. Diese angesammelte Wärme ermöglicht es, die Lufttemperatur in den Räumlichkeiten die ganze Nacht über bei 16–18 °C zu halten. Nach Sonnenuntergang sollte der Ventilator ausgeschaltet und das Kollektordach angehoben werden.
Herstellung eines Solarkollektors zum Heizen eines Raumes
Die zweite Variante des Kollektordesigns hat die Maße 150 x 100 x 10 cm. Die thermische Leistung eines solchen Solarkollektors für ein Haus beträgt 800 W.
Obwohl diese Leistung gering ist, sollte sie ausreichen, um einen Raum mit einer Fläche von 12-14 m2 zu heizen. Nach Sonnenuntergang kann diese Installation jedoch nicht mehr funktionieren, da sie keinen speziellen Füllstoff hat, der Wärme speichern würde.
Um eine große Fläche zu beheizen, müssen Sie mehrere solcher Kollektoren bauen, die zusammenarbeiten oder unabhängig voneinander arbeiten können. Um zusammenzuarbeiten, müssen sie parallel geschaltet werden.
Bei der Herstellung des Solarkollektorkörpers wird Dacheisen verwendet. Äußerlich ähnelt das Design dieses Produkts einem Trog. Die Innenfläche des Kollektors muss schwarz lackiert sein und zwei Stäbe müssen im Inneren des Gehäuses installiert sein. Als nächstes müssen Sie die Blindplatten darauf anbringen. Sie können auch aus Dachblech geschnitten und mit schwarzer Emaille bemalt werden.
Der Kollektor funktioniert nach dem folgenden Schema; Luft aus dem Raum wird von einem Ventilator über einen flexiblen Schlauch in den Kollektor geleitet, wo sie sich, um die Platten herumströmend, zu erwärmen beginnt.
Für eine höhere Installationseffizienz wird empfohlen, den vorderen Teil des Kollektors mit Doppelverglasung auszuführen und den Körper mit wärmedämmenden Matten zu isolieren.
DIY Solarkollektor zum Erhitzen von Wasser
Mit der dritten Variante eines selbstgebauten Solarkollektors können Sie Wasser erhitzen. Es sollte auf dem Dachboden des Hauses unter dem Dach selbst installiert werden.
Das Funktionsprinzip dieses Do-it-yourself-Kollektors besteht darin, dass die Sonnenstrahlen, die wiederholt von an den Seitenwänden, der Decke und dem Boden angebrachten Spiegeln reflektiert werden, zu einem schmalen Strahl gebündelt werden und auf eine in einem Kasten installierte Spule fallen.
Der Deckel dieser Box sollte doppelt verglast sein. Nach dieser Installation wird das Wasser auf 70–80 °C erhitzt. Es kann zum Heizen und für verschiedene Haushaltszwecke verwendet werden.
