Heute melde ich mich endlich mal wieder
mit einem kleinen Bericht zurück. Ich würde euch gerne von dem
Projekt erzählen, was ich in den letzten Monaten mit viel
Arbeitsaufwand jetzt endlich so gut wie fertig gestellt habe.
Es geht um den Solar Wasser Erhitzer,
den ich zuvor schon einmal erwähnt habe.
Hier zwei Fotos vom fertiggestellten
Projekt:
Ich würde euch jetzt gerne Schritt für
Schritt zeigen, wie ich die Sache aufgebaut habe.
Der Kollektor
Mit
dem Wort Kollektor ist der gesamt Aufbau, von dem Teil der Solar
Wasser Erhitzers gemeint, der für die Bereitung von warm Wasser
zuständig ist. Also die Box, in der sich auch der Absorber, das
Heizelement befindet.
Beginnen wir zuerst mit dem
wichtigsten, dem Absorber, dem Element, was das Wasser aufheizt. Da
wir in unserem Fall zu Beginn einen sehr ineffektiven Absorber gebaut
haben, zeige ich euch gleich wie wir versucht haben, ihn ein wenig zu
verbessern. Trotz der Verbesserung, bleibt dieses Modell bei dem
Preisleistungsverhältnis am unteren Ende meiner Liste für Absorber
in der Zukunft.
Fangen wir mit dem
ineffektiven Modell an:
So sieht er aus. Das Problem mit diesem
Modell ist, dass nur die Rohre von der Sonne aufgeheizt werden und
die Lücken dazwischen ungenutzt bleiben. Die genutzte Oberfläche
ist nur ein viertel von dem, was der Absorber an Platz einnimmt.
Zuerst wurden die Löcher in die großen
Rohren geschnitten, in die später die kleinen reinpassen sollen.
Dann wurden die ersten Rohre
verschweißt.
Zum Schluss wurde überprüft, wo noch
Lecks zu flicken sind.
Verbesserung:
Als
Verbesserung habe ich ein übrig gebliebenes Stahlblech genommen,
zugeschnitten und zwischen die Rohre geschweißt.
Alles in allem, macht es den Absorber um einiges
effektiver aber es treibt den Preis auch nochmal in die Höhe. So
würde dieses Modell um die 60€ kosten, umgerechnet 200.000Ush.
Ich weiß, für deutsche Verhältnisse ist das nicht
viel Geld aber für hier ist das eine stolze Summe. Wenn ich dann
noch weiß, dass ich einen viel effektiveren Absorber für Rund 30€
aus einfachem Stahlblech bauen kann (wie normale Flachheizkörper),
dann entscheide ich mich natürlich dafür.
Nun geht es um das Bett
des Absorbers, also alles, was sich drum herum befindet.
Zuerst brauchen wir einen Rahmen, in
dem wir alles platzieren können.
Dieser wird mit Folie ausgekleidet,
damit keine Feuchtigkeit von außen in die Isolierung eindringen
kann.
Die Isolierung besteht lediglich aus
etwa 10 cm dicken Schaumstoff und etwas Wellblech dahinter.
Das Wellblech dient bloß dazu, die
ganze Sache ein wenig anzuheben, da ich nicht genügend Schaumstoff
hatte aber ich auch nicht wollte, dass der Absorber zu tief im Rahmen
liegt.
Nun wird der Absorber auf dem
Schaumstoff platziert und ein Rahmen für die spätere Glasabdeckung
auf den Kollektor Kasten gesetzt.
Der fertige Kollektor sieht dann so
aus.
Konstruktion
Zur
Konstruktion habe ich einfach für den Kollektor und die Tanks aus
Holzlatten Gestelle zusammen gezimmert und sie drauf platziert. Sehr
einfach und ich glaube, ich muss es nicht weiter erläutern.
Der
Plastiktank dient bloß dazu, den Metalltank über längere Zeit mit
Wasser zu versorgen, selbst wenn das Wasser mal wieder abgeschaltet
ist.
Da
der silberne Tank das warme Wasser speichert, aber durch seine große
metallische Oberfläche schnelle viel Wärme abgibt, habe ich Ihn
mittlerweile mit 8cm Schaumstoff isoliert. Diese Isolierung hat unser
System 100% effektiver gemacht. Erstens, verlieren wir weniger Wärme
in der Zeit des Aufheizens, was bedeutet, dass wir höhere
Temperaturen erreichen können. Zweitens hält es das Wasser über
Nacht extrem lange warm.
Mit
unserem System haben wir einmal den Test gemacht und Nachmittags um
16:00 Uhr die Temperatur gemessen (46°C). Nach 17h also um 9:00 Uhr
Morgens, haben wir das wiederholt und wir hatte immer noch eine
Temperatur von 42°C.
Ich habe leider vergessen, bei der Arbeit Fotos zu
machen also habe ich jetzt hier nur das Endergebnis. Unter der
schwarzen Plastikfolie befinden sich einfache dünne Schaumstoff
Matratzen, die um den Tank gewickelt sind.
Funktionsweise
Die
Funktionsweise dieses Solar Wasser Erhitzers ist recht simpel,
solange man ein gewisses Verständnis für Physik hat. Ich versuche
es nun mal so einfach wie möglich erklären.
Wichtig,
um die Funktionsweise dieses Systems zu verstehen, ist zu wissen,
dass Wasser, wenn es erhitzt wird, an Dichte verliert, was bedeutet
es wird leichter.
Zuerst
sollten wir uns vorstellen, dass unser ganzes System mit kaltem
Wasser gefüllt ist und die Sonne noch nicht scheint.
Nun
beginnt die Sonne, die Oberfläche unseres Absorbers aufzuheizen und
damit auch das Wasser.
Wie
schon gesagt, das Wasser im Absorber verliert nun an Dichte und ist
somit leichter als der Rest. Da es sich nun aber am tiefsten Punkt
des Systems befindet und gerne zum höchsten Punkt gelangen möchte,
muss es aufsteigen. Während das warme Wasser aufsteigt, macht es
unten im Absorber Platz für mehr kaltes Wasser, welches nun auch
aufgeheizt wird, eine Zirkulation beginnt.
Dadurch,
dass das warme Wasser sehr langsam in den Tank und somit auch in das
kalte Wasser strömt, vermischen sich diese nur ganz gering wodurch
sich das warme Wasser oben im Tank sammelt und das kalte bleibt unten
drunter.
Möchtest
du jetzt also warmes Wasser vom Tank bekommen, musst du eine Leitung
von Oben herunter legen.
Als
kleinen Zusatz haben wir noch ein Ventil zwischen Kollektor und Tank
gesetzt, womit wir den Durchfluss regulieren können. Zum Beispiel
können wir an bewölkten Tagen das Ventil sehr weit zu drehen,
wodurch wir zwar weniger warm Wasser aber dafür eine höhere
Temperatur erreichen können, da das Wasser längere Zeit im Absorber
verbringt.
Mit
unserem ineffektiven Absorber haben wir an einem sehr sonnigen Tag
100l Wasser auf eine Temperatur von 50°C gebracht. An teilweise
bewölkten Tagen kommen wir meistens so an 35°C bis 40°C.
Mit
dem verbesserten Absorber sollten wir hoffentlich den gesamten Tank
(200l) mit warmen bis heißen Wasser füllen können.
Kosten
Da
ich vor habe, weitere Solar Wasser Erhitzer über das College
herzustellen und zu verkaufen, habe ich die Kosten für ein gesamtes
System mal überschlagen und zusammen gerechnet.
Inbegriffen
sind auch die Kosten für den Aufbau und Profit für das College.
Ein
System mit 1,5m² Kollektor Fläche und 100-200l Tankinhalt können
wir für 900.000 Uganda Schilling herstellen, was umgerechnet etwa
260€ sind. Dieses Preis ist selbst für die Verhältnisse hier sehr
erschwinglich und ich hoffe, dass ich noch ein oder zwei weitere
Systeme bauen kann.
Grüße
aus Kabale
Jan
P.S:
Ja, ich habe es geschafft, noch zwei weitere Systeme zu bauen. Zwar
nicht als Aufträge aber als Kurs, den ich für 10 Schüler gebe. Mit
dem Kurs werde ich jetzt meine restliche zwei Monate füllen, und
dann geht es auch leider wieder zurück nach Deutschland.
