Solar selber bauen – einfacher Warmwasserkollektor

520 Watt Plug & Play Insel-Solaranlage

Die Solarbox zur autarken Stromversorgung, komplett mit allen benötigten Einzelteilen und Anschlüssen – fertig zusammengebaut. Einzelne Teile der Anlage können auch an Ihre individuellen Wünsche angepasst werden.

Die Anlage liefert im Jahr (in Süddeutschland) ca. 450 kWh. An einem sonnigen Sommertag werden bis zu 2000 Wattstunden erzeugt. Damit leuchtet eine 60 Watt-Lampe 33 Stunden und ein PC mit Monitor (125 Watt) kann damit 16 Stunden betrieben werden.

Die Insel-Solarbox kann ganz einfach in Betrieb genommen werden!

Am gewünschten Ort  aufstellen – Solarmodule anstecken – Verbraucher an die Steckdosen anschließen – Fertig

Es wird kein Spezialwerkzeug benötigt.

weitere Informationen dazu:

Download: Info-Flyer (PDF, 464 kByte) | Bestellung

Herausforderung: Ihre Insel-Solaranlage weitestgehend selber bauen!

Bauen Sie doch Ihre Insel-Solaranlage weitestgehend selbst!

Das macht Spaß, hebt das Selbstwertgefühl, trainiert Ihre handwerklichen Fähigkeiten und Sie können so eine Menge Geld sparen.

oder

Arbeiten Sie doch mit anderen Selbermachern, in einem Workshop-Netzwerk zusammen!

Sie können sich dazu kostenlos über eine entsprechende Internet-Plattform mit den anderen Bastlern aus der näheren Umgebung verbinden und sich gegenseitig beraten, diskutieren und hilfreiche Antworten auf Ihre Fragen finden. Sie haben auch einen kostenfreien Zugang zur Lernplattform, mit den Workshop-Videos, zum Webforum und zu den FAQ‘s (häufig gestellten Fragen).

weitere Informationen dazu:

Download: Info-Flyer (PDF, 429 kByte) | Online-Coaching-Schaubild  (PDF, 244 kByte) | Anmeldung

 

Einen einfachen Warmwasserkollektor selber bauen, bedeutet erst einmal nachdenken und planen. Die erste Frage ist: Wofür brauche ich wieviel warmes Wasser ?

den individuellen Warmwasserbedarf berechnen …

  Wasserbedarf/pro Einheit
Duschwasser ca. 25 Liter für 5 Minuten duschen

 

Das heisse Wasser in einen Thermobehälter füllen, entsprechend mit kaltem Wasser mischen und dann z. B. in der Dusche auf ein vorher montiertes Eckregal stellen. Duschschlauch anschliessen und fertig.

Putzwasser 10 Liter
Wasser für 
die Waschmaschine
10 Liter pro Waschgang

 

Dazu eine Gießkanne mit dem von der Sonne erhitzten Wasser füllen und vor Waschbeginn in die Waschmitteleinfüllöffnung füllen.

Wenn man nicht alles am gleichen Tag macht und so den Wasserbedarf entsprechend verteilt, kommt man auf einen durchschnittlichen Tagesbedarf von ca. 10 Liter. In besonderen Tagen vielleicht mal auf maximal 40 Liter.

Ein Erfahrungswert ist daß man mit 1 m² Kollektorfläche ca. 50 Liter Wasser pro Sonnentag auf etwa 60 Grad erhitzen kann. Das Wasser, wenn es an einem heissen und sonnenreichen Tag erhitzt und direkt vom Kollektor entnommen wird, ist natürlich noch viel heisser (100 Grad und mehr).

Ich habe mit Hilfe dieses Erfahrungswerts einen Sonnenkollektor mit den folgenden Daten gebaut:

Montageart
 Flachdach, Balkon, Boden, Schrägdach
Absorberfläche m²
0,63 m²
Höhe A mm
900
Breite B mm
700
Tiefe C mm
250
Abstand Vorlauf/Rücklauf D mm
800
Leergewicht kg
32
Kollektorinhalt Liter
ca 2 Liter
max. Betriebsdruck bar
< 3 (wegen Schwerkraftumlauf)
Anschlüsse mm
Kupferrohre (1/2 Zoll)
Rahmenprofil
Holz, naturbelassen (ohne Anstrich)
Rückwand
Holz, naturbelassen (ohne Anstrich)
Wärmedämmung
alte Zeitungen und Stoffreste, ca. 50mm
Kollektorverglasung
altes Fensterglas, einfach
empfohlene Kollektorneigung
25° – 65°
Kaltwasserspeicher Speichervolumen
100 Liter

heisses Wasser/Tag:

speziell gemessen: 2 l heisses Wasser (> 60 Grad) pro Stunde.
Mit einem 2 Liter-Gefäß kann einmal das im Kollektor erhitzte Wasser entnommen werden. danach müssen wir ca. 1 h warten bis wir wieder 2 l heisses Wasser entnehmen können. Das Ganze funktioniert so zwischen 11 und 15 Uhr. Natürlich nur unter der Bedingung, daß die Sonne scheint und die Wassertemperatur hängt natürlich stark von den Aussentemperaturen und der Sonnenkraft ab. Tagesration ist ca. 10 Liter heisses Wasser.

Das heisse Wasser wird über einen speziellen Hahn direkt vom Kollektor entnommen. Warmes Wasser kann über einen Hahn vom Wasserspeicher abgelassen werden.

Wichtig:
Das heisse Wasser kann nur aus dem Kollektor entnommen werden, wenn der Warmwasserablauf mit dem Hahn gesperrt wird. Danach muss der Hahn dringend wieder aufgemacht werden, sonst könnte die Flachheizung, durch das heisse Wasser, dass sich ausdehnt, gesprengt werden. 

Speicherung:

Der Kaltwasserspeicher fasst 100 l. Das warme Wasser, daß sich oben im Wasserspeicher ansammelt, kann über einen speziellen Hahn entnommen.

Für die Dusche nutze ich einen 10 l – Thermobehälter. Dieser hält die Wassertemperatur ca. einen halben Tag. Nach einem Tag ist das heisse Wasser nur noch lauwarm. Das Wasser kann aber zum Duschen optimal genutzt werden, wenn man eine entsprechende Stellfläche in die Dusche baut. Genauso kann es auch zum Putzen, Waschen oder ähnlichem genutzt werden.

Idee: Im Winter (November bis April) kann man das Wasser kostengünstig erwärmen, indem man einen grossen Kochtopf auf den Kachelofen stellt, das Wasser erwärmt u. das dann in einen Thermobehälter füllt.

wichtige Beobachtungen:
An einem sonnenreichen Tag, kann man leicht 40 Liter heisses Wasser bekommen, doch an jedem sonnenloses Tag gibt es kein heisses Wasser. Das Rücklaufsperrventil könnte durch ein Thermostatventil ersetzt werden, daß öffnet, wenn die im Kollektor gemessene Wassertemperatur grösser als 60 Grad ist.

 

das Gestell für den Solarkollektor:


Holzgestell bauen


Ich habe den Solarkollektor auf unseren Südbalkon gestellt und nach Süden ausgerichtet.


Holzgestell


der Warmwasserkollektor …

Der Rahmen ist ein einfacher Holzrahmen, ohne Lackierung, so daß falls sich Feuchtigkeit im Kollektor bildet, diese gut durch das Holz wieder entweichen kann.


Kollektor-Gehäuse


Der Raum hinter dem Kollektor, muss gut isoliert werden, damit daß das warme Wasser im Kolllektor später möglichst lange warm bleibt. Ich habe dazu alte Stoffreste und Zeitungspapier verwendet.


Isolierung mit Stoffresten


Den Kollektor selbst, habe ich mit einer Flachheizung realisiert, er könnte aber auch mit Kupferrohren gebaut werden.


Die Solarwärmeanlage auf einen Blick …

Die Solarwärme-Anlage mit Wassertonne als Wasserspeicher für das kalte und das warme Wasser und ganz wichtig, möglichst senkrechten Ab- und Zuleitungen (damit das Wasser besser von der Schwerkraft getrieben, zirkuliert) …


selbstbau-solarkollektor



Funktionsprinzip der auf dieser Seite vorgestellten einfachen Solarwärme-Anlage: 

Über einen Wasserspeicher (großer Edelmetalltopf – 100 Liter) fliest das kalte Wasser zum Solarkollektor. Dort erwärmt die Sonne dann das Wasser und das erhitzte Wasser kann dann über einen Hahn in einen entsprechenden Behälter geleitet werden.

Wird das erhitzte Wasser nicht direkt aus dem Kollektor entnommen, so wird es durch das schwerere, nachströmende kalte Wasser vom Kollektor, über die Warmwasserleitung, in den Wasserspeicher gedrückt. Da warmes Wasser ein geringeres Gewicht hat als kaltes, sammelt sich das Wasser im oberen Bereich des Wasserspeichers. Von dort kann das warme Wasser über einen zweiten Hahn abgezapft werden.

den Strom selbst erzeugen, angesichts der stark steigendem Strompreise und sinkenden Einspeisevergütungen

Coaching: freie Energiequellen nutzen und Energie sparen
 

 

Gleichzeitig fließt auf der anderen Seite das abgekühlte Wasser vom Speicher zum Kollektor zurück. Die Umlaufgeschwindigkeit wird von der Temperaturdifferenz zwischen dem Wasser im Kollektor und dem kalten Wasser im unteren Bereich des Speichers bestimmt.

Da der Wasserkeislauf alleine durch die Schwerkraft des Wassers in Gang gehalten wird, spricht man von einem Schwerkraftumlauf. Vorteil dieses Funktionsprinzips ist, daß der Solarkreis ohne Fremdenergie betrieben werden kann. Der Umlauf steuert sich selbsttätig. Das bedeutet es ist keine elektronische Regelung und keine strombetriebene Umwälzpumpe notwendig um die Anlage zu steuern. Das spart Stromkosten. Auch kann das System einfach installiert werden, da keine Manometer oder Sicherheitsventile notwendig sind. Weitere Vorteile sind die geringen Anschaffungskosten, weil Schrottteile verwendet werden und auch kann durch den einfachen Aufbau, weniger kaputtgehen, als bei den technisch sehr aufwendigen Industrieanlagen.

Die Anlage ist sehr gut geeignet für Anwendungen wo keine Netzstromversorgung zur Verfügung steht oder auch wo kleine, einfache Anlagen erwünscht sind. Da die Anlage aus Abfällen und Schrottteilen hergestellt wird, ist sie auch besonders umweltfreundlich, denn für Industrie-Solarkollektoren wird enorm viel Energie, in die Produktion der Einzelteile gesteckt, in der Regel mehr als später eingespart wird. Das gilt vor allem wenn man die Energie zum tagtäglichen Betrieb der elektronischen Regelung und Umwälzpumpe miteinbezieht.

 

 

 

 

 

 

 

Leseprobe (PDF) 

Mit der Sonne Wasser erwärmen

Den eigenen Schwerkraft-Solarkollektor preiswert und umweltschonend bauen

Diese Anlage läuft einwandfrei und kann auch vor Ort besichtigt werden!

Mit dem Solarkollektor können ca. 10 Liter Wasser pro Sommer-Sonnentag auf  70 Grad und mehr erwärmt werden.

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Veröffentlicht am 03.11.2014

77 Seiten

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Martin Glogger
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