Yksinkertainen kattoaurinkokeräin

Tee-se-itse-aurinkokeräin tulee varsin tyyriiksi perinteiseen tapaan tehtynä, siis alumiinisin lämmönkeruulevyin toteutettuna. Mitäs jos keräimestä jättäisi nuo alumiinilevyt sekä muiden pintojen paitsi putkien maalin pois? Yritin etsiä tuollaista keräintä netistä tuloksetta. Lähimmäksi tuota pääsivät keräimet, joissa esim. mustaksi maalatun OSB-levyn päälle on kiepitetty mustaa muoviputkea tai taiteltu kupariputkea serpentiinin muotoon ja toisaaltaan erityisin muotoilluin heijastimin varustetut keräimet. Hypoteesini on, että kyllä auringonsäteet löytävät mustaan putkeen ilman, että heijastinta (tässä eristeen alumiinipintaa) tarvitsee erityisesti suunnata putkeen kunhan valokate pitää lämpösäteilyn kohtuu hyvin sisäpuolella. Käsittääkseni kirkas polykarbonaatista tehty kennolevy olisi tässä suhteessa aika hyvä.

Millaiseen tehoon mahtaisi neliötä kohti tuollaisella konstruktiolla päästä, jos putkena käyttäisi 15 mm:n kupariputkea, maalina kuumuutta kestävää mattamustaa ja putkien asennusväli olisi vaikkapa 33 cm? Yleensä putket toki ovat paljon tiheämmässä ja alumiinisten levyjen yhteen liittämiä, joten varmasti teho jäisi huomattavasti alle, mutta jos vaikka edes 200 wattiin pääsisi, niin 50 neliön keräin tuottaisi tällöin 10 kW:n teholla parhaaseen aurinkoaikaan.

Kerainkonstruktio.png
 

denzil dexter

Well-known member
Riippuu hyvin paljon siitä, minkä lämpöistä vettä voit hyödyntää. Jos esilämmittää kaivokylmää vettä varsinaista lämmitysjärjestelmää varten, tai lämmittää vaikka uima-allasta, silloin toimii varsin vaatimatonkin keräin ja siitä saa tehoja suurin piirtein siinä suhteessa kuin säteilyä absorboivaa pintaa on. Jos taas haluat 70-asteista vettä, hyötysuhde voikin olla negativinen, eli laite hukkaa lämpöä.
 
Riippuu hyvin paljon siitä, minkä lämpöistä vettä voit hyödyntää. Jos esilämmittää kaivokylmää vettä varsinaista lämmitysjärjestelmää varten, tai lämmittää vaikka uima-allasta, silloin toimii varsin vaatimatonkin keräin ja siitä saa tehoja suurin piirtein siinä suhteessa kuin säteilyä absorboivaa pintaa on. Jos taas haluat 70-asteista vettä, hyötysuhde voikin olla negativinen, eli laite hukkaa lämpöä.
Lämpimän käyttöveden esilämmitys vähintään, tilojen lämmitys sekä lämmön kausivaraus ovat mielessäni. Varmaankaan tuo ei tehokas olisi kun ei moisia tullut googlauskierroksellani vastaan.
 

b58

New member
Mitä jos kokeilet tätä, mikä minulla on pari vuotta odottanut. Eli muuten tuo sinun systeemi, mutta laita kannatintiman tilalle lattialäämityksen lämmönjakolevy, n.10e/m2 ja teho teoriassa 1000W/m2. Kolme metriä putkea, kolme levyä per m2. https://www.maalampotukku.fi/tuotekuvat/900x600/LL161.png kustannuksia voi laskea jos vaihdat kuparin vaikka teräsputkeksi tai meniskö alumiinisuojaputki. Kupari tietty varmin?
 
Ei paha hinta tuo n.10e/m2, mutta millin ero kupariputken ja noiden levyjen uran seinämien välillä taitaa olla liikaa. Jostain syystä kupariputkea ei nykyään enää 16 mm:n halkaisijalla saa. Alumiiniputkia löysin 3 m pitkinä salkoina, vaan tiedä kuinka sähköasennusten suojaputket kestäisivät veden painetta. Toisekseen mielessäni on sovellutus jossa yksi saumaton putki ulottuisi katon lappeen alaosasta yläosaan asti, niin saisi minimoitua tarvittavien liitosten lukumäärän. Komposiittiputket periaatteessa kestäisivät tarvittavat lämpötilat silloin kun järjestelmä toimii, mutta jos nestekierto jostain syystä pysähtyisi, saattaisi putken pintalämpötila karata liian korkealle. Siksi kupari. Ihanne olisi toki että markkinoilla olisi saatavissa valmiiksi absorbaattoripinnoitettua kupariputkea. Kiinasta sellaisia saakin, mutta liian ohuena tällaiseen konstruktioon, jollen väärin muista taannoisten googlailujeni tuloksia. En ole näköpiirissä olevassa tulevaisuudessa rakentamassa, kunhan vain pohdin muutoin vain.

LISÄYS: toki jos auringonsäteilyä saisi rajattua sen verran, ettei komposiittiputken pinta pääsisi lämpenemään liikaa, niin sitten tuo voisi ollakin hyvä vaihtoehto. Sopivan paksu kennolevy saattaisi toimia näin ja samalla hillitsisi lämmön karkaamista takaisin taivaalle. Asettuukohan alumiininen lämmönluovutuspelti yhtä tiiviisti päältä putken ympärille asennettaessa kuin tavallisempaan tapaan putki levyn uraan painaen? Nimittäin alumiini putken päällä suojaisi putkea paremmin kuin jos sen jättäisi pelkästään kennolevyn suojan varaan.
 
Viimeksi muokattu:

b58

New member
Ei paha hinta tuo n.10e/m2, mutta millin ero kupariputken ja noiden levyjen uran seinämien välillä taitaa olla liikaa. Jostain syystä kupariputkea ei nykyään enää 16 mm:n halkaisijalla saa. Alumiiniputkia löysin 3 m pitkinä salkoina, vaan tiedä kuinka sähköasennusten suojaputket kestäisivät veden painetta. Toisekseen mielessäni on sovellutus jossa yksi saumaton putki ulottuisi katon lappeen alaosasta yläosaan asti, niin saisi minimoitua tarvittavien liitosten lukumäärän. Komposiittiputket periaatteessa kestäisivät tarvittavat lämpötilat silloin kun järjestelmä toimii, mutta jos nestekierto jostain syystä pysähtyisi, saattaisi putken pintalämpötila karata liian korkealle. Siksi kupari. Ihanne olisi toki että markkinoilla olisi saatavissa valmiiksi absorbaattoripinnoitettua kupariputkea. Kiinasta sellaisia saakin, mutta liian ohuena tällaiseen konstruktioon, jollen väärin muista taannoisten googlailujeni tuloksia. En ole näköpiirissä olevassa tulevaisuudessa rakentamassa, kunhan vain pohdin muutoin vain.
Ei kannata varmaan painepuolelle laittaa alumiiniputkea. Mutta itse tekisin muutenkin niin että lämpötilan mukaan kiertovesipumpun ohjaus ja kiertoon pakkasen kestävä neste ja lämmönvaihdin. Tuo alumiipelli on aika tiukka uranen ja helposti saa käsin puristettua pienemmän putken päälle. Mulla on 20mm putkelle tuota pelliä ja ajattelin sen puristaa 15mm kuparin päälle. Kaikki on valmiina, ku tekis vaan pois =) Komposiittiä en laittas ihan o-renkaitten takia, se on kerta ja vainaa jos kuumaski pääsee...
 

Kaido

insinöör
Muutamia vuosi sitten laskeskelin keräimen valmistamista, mutta kokonaiskustannukset nousee liki samaan tai vähän suuremmiksi kuin halvimman aurinkokeräimen. Eristeeksi taisin laskea 100mm finnfoamin tai vastaavan levyn, jolla sai pakkaskelin hukkawatteja talteen edullisesti ja sääolosuhteilta pellillä suojauksen, putkeksi perus pex muoviputki ja puristushelmiliittimet.
 
Muutamia vuosi sitten laskeskelin keräimen valmistamista, mutta kokonaiskustannukset nousee liki samaan tai vähän suuremmiksi kuin halvimman aurinkokeräimen. Eristeeksi taisin laskea 100mm finnfoamin tai vastaavan levyn, jolla sai pakkaskelin hukkawatteja talteen edullisesti ja sääolosuhteilta pellillä suojauksen, putkeksi perus pex muoviputki ja puristushelmiliittimet.
Sillä tämän aloituksen teinkin, jotta jos jotenkin edullisemmin keräimen teko onnistuisi. Tuon keräimen valokate voisi toimia yläpohjan vesikatteena ja lämpöeriste yläpohjan lämpöeristeenä, mitkä rakennuksessa joka tapauksessa tarvitaan, jolloin kustannuksiksi jäisivät polyuretaanilevyn lisähinta halvempiin eristeisiin nähden, absorbaattorimaali, mahdolliset lämmönkeruulevyt ja putkisto, niin ja kennolevyn mahdollinen lisähinta kiinnitysmekanismeineen verrattuna vaikkapa kattopellitykseen. Periaatteessa villaakin voisi eristeenä käyttää, mutta tarvittavan lämpöheijastimen (=alumiinikalvo) tiiviyden ja ulospäin harvenevan rakenteen aikaansaamiseksi tarvittaisiin jonkinlainen tuuletusväli alumiinikalvon alle. Siis näin aloitusviestin keräimen tapauksessa. Jos taas rakenne olisi tavanomaisempi, niin alumiinikalvo ei ymmärtääkseni niin välttämätön olisi.
 

don

Active member
Moro

Muuten ehkä toimisikin mutta luulen että tuo kennolevy läpäisee auringonvaloa tosi huonosti verrattuna tarkoitukseen tarkoitettua lasia tai vaikkapa polykarbonaattilevyä.Joku täällä voisi laskea ja tutkia kuinka paljon isompi tämä sinun suunnittelemasi kenno tarvitsee olla verrattuna ihan oikeaan aurinkokeräimeen.
 
Moro

Muuten ehkä toimisikin mutta luulen että tuo kennolevy läpäisee auringonvaloa tosi huonosti verrattuna tarkoitukseen tarkoitettua lasia tai vaikkapa polykarbonaattilevyä.Joku täällä voisi laskea ja tutkia kuinka paljon isompi tämä sinun suunnittelemasi kenno tarvitsee olla verrattuna ihan oikeaan aurinkokeräimeen.
Moi
Siltä varalta että joku innostuu laskemaan, niin kirkkaan 16 mm kennolevyn valonläpäisy on luokkaa 60 % ja raudattoman aurinkopaneeleissa ja keräimissä käytettävän 4 mm lasin noin 92 %.
 

Mikkolan

Member
Kiehtova ajatus :)
Itellä olis 0,6 mm alupeltiä kosolti jemmassa, semmosta kattoaaltopeltiä. Ajatus oli leikata siitä sopivia siivuja ja prässätä niihin semmonen perhospelti-muoto eli kun putki painetaan uraan ja perhosen siivet ruuvataan pohjalevyyn niin putki on aika tikasti puristuksissa siinä urassa. Vanhoja ikkunoita, n. 2,3 m2 / 1 , kymmenkunta jemmassa myös. Eli halpoja raaka-aineita, ei ehkä parhaita mutta kuitenkin, putki ja eristeet pitäis hankkia. Kokeiluversioon aattelin lattialämmitysputkea. Alupeltiä on sen verta runsaasti käytettävissä että laittaisin kaksinkertasena siten että se perhonen ruuvattais alla olevaan peltiin, jolloin lämpö siirtyy harvempaakin putkistoon.
Alupellin pinnoitus omalukunsa, musta maali ei olekkaan kovin hyvä. Naapurin remonttityömaalla törmäsin valualumiiniseen könttiin ja vertasin sen lämpötilaa trattorin mustaan takarenkaaseen ja hämmästyin kovin, kumin ei pitäis johtaa lämpöä kovin hyvin verrattuna alumiini könttiin mutta köntti oli pirun kuuma verratuna kumiin, tuosta lähti sitten villejä ajatuksia liikkeelle.
Jos aineet ilman työkustannusta olis 10 - 20 € /m2 niin onko sen hyötysyhteella tai tehokkuudella niin väliä?

Joku oli tehnyt sellaisenkin keräimen, jossa neste kiersi sen kennolevyn sisällä ja taustana musta levy, oisko taustana kirkas heijastava folio kenties parempi?
Aatoksia ja ideoita on niin paljon että haittaa aloittamista.
 

don

Active member
Moro

Pysyneekö muovisessa lattialämmitysputkessa liittimet kiini kun lämpötila keräimessä parhaimmillaan 90 °C,yleensä ovat kuparia.Kuvaamallasi tavalla nuo absorbaattorilevyt tahdään,netissä hommasta kosolti juttua.Varmasti toimivat keräimet saat em. tehden ja sopivan kokoiset vielä ne sun lasitkin.Mulla on puuhehykset pellitettyinä,tausta alumiinipeltiä sitten parin sentin uretaanilevy joka on pinnoitettu alumiinifoliolla sitten absorbaattorit jotka ovat ostokamaa ja juotettu ylhäältä ja alhaalta yhdysputkiin ja päällä lasi sellaisilla kumitiivisteillä kiinni jotka alumiini kiskon urissa.
 

Mikkolan

Member
Ei paha hinta tuo n.10e/m2 lämmönjakolevylle. Vähän khinthaalla kannattaako ite alkaa prässäämään. Prässäämiseen tarvis tehdä se prässi ja painikkeet ja ehki samalla jonkinlainen särmä että sais kehykset tehtyä. Kohtalaiset peltisulkeiset ja työniloa olis luvassa ;)
 
Kävin vanhoja muistiinpanojani läpi ja löysin pari linkkiä, joista voisi olla hyötyä.

Tässä materiaalien (mm. maalien) auringonvalon absorbtio- ja emissiivisyysarvoja:
Harmi etteivät maalivalmistajat yleisesti ilmoita näitä tietoja sivuillaan.

Tässä puolestaan testailtu erilaisia lämmönluovutuspeltejä. Ehkä noita voisi hyödyntää tee-se-itse-keräimien suunnittelussakin vaikkakin hieman eksoottisilta testin materiaalit vaikuttavat.
 

Turskis

New member
Jos haluaisi aika esteettisen keräimen, niin ostaisi noita lattialämmönjakolevyjä ja laittaisi niitä lomittain päällekkäin että olisi haluttu tiheys urille.

Uriin taipuisaa kupariputkea ja Bilteman kuparitahnalla putkien tiivistys levyjen uriin. 100g 9€.

Päälle ohut alumiinilevy liimaamalla spray liimaamalla ihan ohuella kerroksella. Ja varmistus muutamalla popniitillä.

Sitten päällä olevan pellin maalaus.
Kupariputki on toki kallista. Mutta en muuta oikein lähtisi keräimeen pistämään.
 

don

Active member
Moro

Siinä systeemissä on paljon muutakin kuin ne absorbaattorilevyt,keräimessä on oltava runko ja putkitukset ja putket varaajalle ym.,tässä on nyt vasta aprikoitu kuinka saataisiin tehtyä edes jotenkin toimiva keräinpaneelin itse keräin.Aloittaja alkaa nyt keksimään pyörää uudelleen ja muut höystävät minkä kerkiävät,DIY keräimeen on vaikka kuinka paljon vaihtoehtoja netissä kunhan viitsii haeskella,ei kannata kokailla jotain ehkä huonosti toimivaa tällaisessa johon on kosolti kokemusta entuudestaan,tulee pian kalliiksi vaikka aloittajalla halpa systeemi mielessä.
En kuinkaan koita mollata näitä eri ajatuksia kuinka keräimen voisi tehdä mutta liiallisella "halpuutuksella" se ei kyllä onnistu niin että siinä olisi jotain tehoa ja se kestäisi sään armoilla pitkään.
 
Tulkitsen runsaan kommentoinnin koskien alumiinilevyjä, jotta ideastani pelkistä mustista putkista peilaavin lämmöneristelevyin ei olla vakuuttuneita. Ei sillä että itsekään olisin ja siksi kommentteja kyselinkin. Jos noita valmiita alumiinilevyjä saa 10 euron neliöhintaan, niin eivätpä nuo paljoa keräimen hintaa nostaisi. Tässä tapauksessa varmastikin kannattaisi ottaa mallia kokeneiden tekemistä suunnitelmista. Kaikenlaisiin DIY-keräimiin on netissä tullut törmättyä, mutta eipä juuri kattoon integroituihin (ainoastaan kaupallisiin sellaisiin). Ainoat kattoon integroidut DIY-keräimet mitä muistan, ovat olleet (auto/terassi)katoksen valokatteen alle kiepitettyyn mustaan muoviputkispiraaliin perustuvia. Seinään integroidut DIY-keräimet puolestaan ovat olleet aurinkoilmalämmitimiä ("ilmakeräimiä").
Edullisimmat kaupalliset aurinkokeräimet eivät sinällään hirveän kalliita ole, mutta jos niistä meinaa koota kausivaraajallisen järjestelmän pientalolle, niin kyllä järjestelmälle kertyy hintaa ja kun (edulliset) keräimet ovat vain parin neliön suuruisia, niin putkiliitoksia tulee valtava määrä ja kattoon integroituna niiden tekeminen ja etenkin putkivuotojen korjaaminen olisi varsin haastavaa. Isojakin keräimiä on olemassa, mutta niiden neliöhinta onkin sitten jotain muuta kuin näiden edullisten. Vertailukustannuksena pitäisin energiakaivoa ja maalämpöpumppua, millä ei järin kaksista aurinkokeräinkenttää ja energiavarastoa rakenneta valmiista keräimistä.
 

Mikkolan

Member
Peilaavan systeemin ongelmana lienee se että sen pitäisi seurata aurinkoa.
Itekkin piirtelin sellaista kaarenmuotoa, johon vaneeriarkin, 2,5 m x 1,2 m, sais taivuteltua siten että yksi 1,2 m pituinen keräinputki riittäisi, vielä siten että putki olisi kaaren päiden sisäpuolella. Tavotteena että sais kuumenpaa vettä pienellä putkimäärällä.
Jos noita olis vaikka 3 - 4 kpl, niin niiden kääntely ja putkien yhdistäminen varmaan hankalaa. Pitänee otaa pohdintaan miten onnistuis esme 4-levyisen kokoaminen yhdeksi kokonaisuudeksi.
Sehän ei katolle tieten sovi eli mollöttäis pihalla kuin "radioteleskoopi" tuulen riepoteltavana.
 

mktutsi

Member
Tässä on ihan mielenkiintoinen konsepti, ainakin materiaalikustannusten osalta. Missä putkien tilalla käytetään ohesta muovikalvosta tehtyjä pusseja.

The cheapest flat plate solar collector

Jos tuohon rakenteeseen lisäisi kunnon vesikatteen niin tuo voisi olla ihan kustannustehokas. Polyeteeni-sukkaahan saa metritavarana rullatolkulla. Toki muovikalvon puhkeamisesta aiheetuu jonkunlainen riski koko rakenteen kestumiseen.

Runko- eriste - vesipussukat - musta metallilevy - koolaus - valokate.

Tai saisiko vastaavan "bladder"-ratkaisun integroitua suoraan kattopellin alle? Hyötysuhde tosin paranee varmasti oleellisesti jos absorbtiopellin päällä on eristävä ilmakerros ja lasi tms kate.
 
Uima-altaiden lämmittämiseen tarkoitettuja muovista tehtyjä joustavia keräimiä löytyy nettikaupoista. Mitä on niistä tullut luettua, niin osa niistä on varsin lyhytikäisiä ja tosiaan tarkoitettu suhteellisen matalan lämpöisen veden tekoon. Varmaan noita voisi käyttää maapiirien elvyttämiseen ja siinä mielessä kausivaraamiseen.

Järeimmät keskittävät järjestelmät taitavat olla liikuteltavilla peileillä toimia, pienemmissä koko keräintä liikutetaan auringon kulun mukaan. On myös olemassa aurinkoa seuraamattomia keskittäviä järjestelmiä, joista varmaan tavallisimpia ovat putkikeräimet, joiden takana on siten muotoillut peilit, että mahdollisimman iso osa putkien ohi menevästä auringon säteilystä suuntautuu heijastuttuaan absorbaattoriputkiin. Muitakin on ainakin tutkittu: tässä esitelty joitakin.
 
Ylös