/energi

Danskere i samarbejde med Kina om bedste solvarmeprincip

Nyt dansk-kinesisk forskningsprojekt vil undersøge effektiviteten af det fremherskende kinesiske solvarme-princip kontra det europæiske. Samtidig skal kineserne lære om anlæg, der også opvarmer husene, hvilket ikke er tradition i Kina

Af Sanne Wittrup, onsdag 20. jan 2010 kl. 15:54

Nu skal danske og kinesiske forskere udveksle viden på solvarme-området:

Kineserne har nemlig udviklet nogle ekstremt billige og meget udbredte solfangere efter vacuum-princippet. Til gengæld bruger kineserne kun varmen til brugsvand.

I Europa sværger man til de noget dyrere plane solfangere. Vi har til gengæld tradition for også at anvende varmen til opvarmning af husene – og har i øvrigt udviklet nogle meget effektive, temperaturopdelte varme-lagre.

De to tilgange til udnyttelse af solenergien skal sammenlignes og testes i et fire-årigt projekt med deltagelse af forskere på DTU Byg og Beijing Solar Energy Research Institute.

Bygger to anlæg
Projektet, som starter den 1. marts i år, skal dels eksperimentere og modellere de to typer systemer virtuelt - og dels i praksis bygge to forskellige husstands-anlæg. I begge anlæg skal solvarmen både opvarme huset og brugsvandet.

»Det bliver spændende at undersøge vacuum-solfangerne nærmere, og samtidig at se, hvor høj ydelsen fra anlægget kan blive, hvis vi optimerer i alle led og med de bedste komponenter,« siger lektor og projektleder Simon Furbo fra DTU.

Solvarme-projektet, som støttes med fire mio. kroner fra dansk side, er ét blandt tre energi-projekter, der er udvalgt i et samarbejde mellem Det Strategiske Forskningsråd og det kinesiske videnskabsministerium.

Kineserne støtter med et beløb, som sikrer et tilsvarende aktivitets-niveau, og bevillingerne er en del af Videnskabsministeriets strategi fra 2007 om et styrket videnbaseret samarbejde mellem Danmark og Kina.

Dyre i Europa -billige i Kina
Simon Furbo forklarer, at de kinesiske vacuum-solfangere er opbygget af glasrør, der sidder inden i hinanden – faktisk som indmaden i en termokande.

Når solen skinner på det udvendige rør, passerer solstrålerne glasset og når ind til den udvendige side af det indvendige rør, som har en sort overflade. Derfor bliver det indvendige glasrør meget varmt, og varmen overføres herfra til solfanger-væsken.

Denne type solfangere er både billigere og mere effektiv til at optage diffust lys og sol-indstråling fra siden.

I praksis er den nøjagtige opbygning og væskeflow’et temmelig forskellig fra vakuumrør-solfanger til vakuumrør-solfanger, da der er omkring 100 forskellige solfangerfabrikanter i Kina.

»For 35 år siden undersøgte og markedsførte europæiske og amerikanske firmaer faktisk vaccumrørsolfangere, men fandt dem for dyre,« siger lektor Simon Furbo.

Hans egen forklaring er, at materialeforbruget i vacuum-solfangerne er lille og arbejdskraft-forbruget stort. Og da Kina har lave arbejdslønninger, bliver vakuumrørsolfangerne derfor billigere end de plane solfangere med større materialeforbrug. Omkring 80 pct. af verdensmarkedet for solvarmeanlæg ligger i øvrigt i Kina.

Avancerede varmelagre
Som nævnt skal projektet også eksperimentere og sammenligne avancerede varme-lagre med stor temperaturlagdeling med mere simple lagre.

I de avancerede lagre indbygger man indløbsrør i forskellige temperatur-zoner i vandtanken, således at varmen lægges ind i netop det temperatur-lag, hvor den hører til: Altså høj sol giver 70 grader celcius varmt vand, som lægges ind i 70 graders zonen. De avancerede med stor temperaturlagdeling giver en højere ydelse fra solvarmeanlægget.



20. jan 2010 kl 21:16

Ian Jordan

Hot pibe i Thy


Det er meget godt at man bevilger mange penge til forsøg med kinesiske solfangere, men det har vi faktisk været i gang med heroppe i længere tid.
Der er bygget to private anlæg som vi måler på. Et på 60 hot pibe rør og et på 120 hot pibe rør. Rørene er omkring 6 centimeter i diameter og 2 meter lange. De er opbygget ligesom to reagensglas, der er skudt ind i hinanden. Og som omtalt er det inderste sort. Indeni ligger noget foldet aluminium , hvorigennem der går et ca. 1 centimeter tykt kobberrør (hot pibe).
Hot pibe princippet er ligesom en varmepumpe. Røret består af et yder rør, der er halv fyldt med en væske. I toppen er en spiral (varmeveksler) og indeni går et meget tyndt rør ned til bunden af røret.
Når solfangeren bliver varm, fordamper væsken og dampene stiger op i spiralen.
Hele solfangeren består af moduler af 18 eller 30 rør på 2 meter. Der stikkes op i en bom , som ligger vandret på taget. Indeni bommen cirkulerer der vand med frostvæske.
I bommen er der f.eks. 30 huller, der er boret ind i metallet, men som ikke er åbne til solfangervæsken.
Når man stikker et rør op i bommen med den lille varmeveksler først, så vil solfangervæsken køle væsken i hot piben ned, så den fortætter til væske igen. Den fortættede væske løber ned igennem det tynde inderrør. Og processen kan fortsætte.
Hvert vakuumrør kan altså skiftes , hvis det går i stykker.
Siden september har jeg opstartet et 120 rørs anlæg, der udelukkende har opvarmet radiatorkredsen. På solfangerkredsen er der indskudt en kaloriemåler.
Anlægget var underopbygning, men her er tallene.
Fra 15 september til og med 30 sept blev der produceret 466 kWh. På 118 rør.
Fra 1.oktober til 31 oktober var måleren nået op på 911 kWh
Fra 1.november til 30 november var måleren nået op på 954 kWh.
Fra 1 december til 31 december var måleren nået op på 1005 kWh.
Det giver en energimængde der svarer til 100 liter olie .
I november var produktionen altså kun 43 kWh , altså ingenting.
I december lige så ringe.
En hot pibe skal altså have en vis mængde sol for at pricippet overhovedet virker.
Til gengæld har jeg aldrig haft en solfanger der er så hurtigt oppe på mærkerne i september.
De startede allerede klokken 0830 om morgenen og 20 minutter efter var de på 60 grader.
Min traditionelle solfanger på 12 kvadratmeter laver det varme vand og starter først ved omkring 1100.
Den virkede lidt i november i perioder hvor hot piben ikke kørte. Så principperne virker lidt forskelligt.
Hot pibe dur ikke om vinteren. Men er sikkert mere effektive om sommeren.
Glasrorssolfangere virker kun effektivt på den del af glasrøret der er vinkelret på solen, hvorfor den nok er effektiv men det aktive areal udnyttes anderledes.
Læs også på
http://www.nive.dk
Ian




20. jan 2010 kl 21:28

john jørgensen

Byg selv?

Kunne man bruge defekte lysstofrør til at bygge af?
Problemet er vel kviksølvdampe?


20. jan 2010 kl 21:34

Glenn Møller-Holst

Re: Hot pibe i Thy


...
Hot pibe princippet er ligesom en varmepumpe. Røret består af et yder rør, der er halv fyldt med en væske. I toppen er en spiral (varmeveksler) og indeni går et meget tyndt rør ned til bunden af røret.
Når solfangeren bliver varm, fordamper væsken og dampene stiger op i spiralen.
...

Det hedder ikke hot-pipe - selvom de faktisk er varme ;-)

Det hedder heat-pipe på engelsk og sikkert også på dansk:

http://da.wikipedia.org/wiki/H...pipe


21. jan 2010 kl 01:36

avatar

Lars Helbro

Re: Hot pibe i Thy

Hot pibe dur ikke om vinteren. Men er sikkert mere effektive om sommeren.

Hvis det er korrekt, så øger heat pibe konceptet kun det traditionelle dimensioneringsproblem, at få så meget som muligt om vinteren, uden at få kogningsproblemer om sommeren.


21. jan 2010 kl 02:43

Anders Juhl Jensen

Re: Re: Hot pibe i Thy

Hot pibe dur ikke om vinteren. Men er sikkert mere effektive om sommeren.

Hvis det er korrekt, så øger heat pibe konceptet kun det traditionelle dimensioneringsproblem, at få så meget som muligt om vinteren, uden at få kogningsproblemer om sommeren.

Kan rørerne modificeres til at den høje temperatur bruges til absorptionskøling?

Dermed ville de være perfekte til airconditionering, hvor behovet for køling jo netop falder på tidspunkter hvor solen varmer mest.


21. jan 2010 kl 09:42

Thomas L. Pilegaard

Re: Re: Hot pibe i Thy

Hot pibe dur ikke om vinteren. Men er sikkert mere effektive om sommeren.

Hvis det er korrekt, så øger heat pibe konceptet kun det traditionelle dimensioneringsproblem, at få så meget som muligt om vinteren, uden at få kogningsproblemer om sommeren.

Efter hvad jeg har læst andre steder, så yder vaccumrørs-solfangere bedre forår og efterår, men dårligere om sommeren. Kurven er, med andre ord, mere flad. Både over sæsonen og over døgnet.

Det passer også meget godt med, ovenstående målinger. Det vil være interessant at se nive's målinger over en sæson og gerne også over døgnet.

mvh Thomas


21. jan 2010 kl 12:49

Allan Astrup Jensen

De kinesiske anlæg er i brug i Sydafrika

Under et besøg i Cape Town for et ½ år siden besøgte jeg townshippen Khayelitsha, hvor der bor flere hundrede tusinde mennesker i blikskure eller små pudsede huse. Der er et carbon credit projekt, hvor der er opstillet kinesiske solfangere på taget af 3000 huse. Det giver dem varmt vand. Der er ikke brug for opvarmning af huset, men man isolererde husende samtidig og lagde ny el ind. Ialt for omkring 3000 kr. per hus. Se:
www.kuyasacdm@co.za


21. jan 2010 kl 12:52

Svend Ferdinandsen

Re: Re: Hot pibe i Thy

Jeg har læst at de netop skulle være bedre i kulde.
I øvrigt findes typer med en bimetal ventil i heat piben der hindrer kogning.


21. jan 2010 kl 13:42

Tomas Ussing

Re: Hot pibe i Thy


Det er meget godt at man bevilger mange penge til forsøg med kinesiske solfangere, men det har vi faktisk været i gang med heroppe i længere tid.

Jeg går ud fra at I har KØBT jeres heat/hot -pipes i Kina eller fra en leverandør der henter dem der, for de har lavet de beskrevne rør i årevis?!!


21. jan 2010 kl 14:07

Peter Nærum

Er Hot pibe og Vacuum pibe det samme?

Så vidt jeg kan se af beskrivelserne er hot/heat pipes (HP) ikke det samme som vacuum pipes (VP). I de førstnævnte er der tilsyneladende en væske mellem de to rør, mens der i de sidste er vakuum. Det vil sandsynligvis give ret store forskelle i energiproduktionens afhængighed af mængden af indfaldende lys.


21. jan 2010 kl 16:13

Ian Jordan

Vacuum rør findes i flere variationer.


De rør man køber fra Kina nu er noget anderledes end dem vi kunne købe for mange penge i Tyskland for 20 år siden. De tyske dengang havde kun et glasrør, hvor luften var pumpet ud. Diameteren var omkring 8 centimeter og længden op til 2 meter. Indeni lå en flad absorberplade, hvori heat pipe systemet var.
De rør man for tiden kan købe rimeligt billigt fra Kina , består af to rør (kæmpe reagensglas) hvor den yderste har en diameter på omkring 6 centimeter og det inderste omkring 5 centimeter.
Rørene er skudt ind i hinanden og lukket i enderne. Vakuum er derfor kun imellem glasrørene. I midten er der almindeligt atm. Luft. Hvor man har noget foldet aluminium.
Heat pibe: De tyske bestod af to rør, hvoraf det tynde lå inderst.
Kineserne har åbenbart ændret konceptet . De bruger nu kun et rør med en tommeltyk veksler (uden spiral). Kobberrøret er lukket og indeholder nogle få dråber gul væske, der kan fordampe. Dampene lægger sig i toppen, hvor de fortætter (kondenserer). Fortætningen giver varme til en vandfyldt horisontal bom, der ligger henover taget. I denne bom løber solfangervæsken med glykol.
Så de tyske var med vakuum i hele røret. Og fra Kina med vakuum mellem de to rør, hvoraf det inderste er sort og derfor optager varmen.
Se også: http://www.arnsol.dk
Det nye er, at vakuumrørene fra Kina er til at betale, hvorfor mange er kommet til landet via flere små importører. De rør vi bruger har altså en rund absorber. Og når lyset rammer 45 grader (til begge sider for det vinkelrette solindfald) reflekteres det væk ligesom et spejl. Derfor er vakuumrørene anderledes end de traditionelle plane solfangere.
Det er bla. det vi ved for lidt om. Ligesom hvor meget energi der skal bruges i heat piben for , at den overhovedet virker. Den kan kun fungere hvis røret holdes vertikalt. De virker bla. ikke i dansk gråvejr i november ,december og januar. Fra 1. januar til 15 januar lavede anlægget kun 2 kWh sammenlagt.
Ellers vil vi bringe tallene på http://www.nive2.dk
Ian


22. jan 2010 kl 01:32

Felix Wuisman

Re: Re: Hot pibe i Thy

Heat pibes due ikke om vinteren.
Men hvad så hvis den temperatur jeg har brug for er meget lav?
Jeg har et vand/ vand jordvarmeanlæg. Her i januar har det svært ved at følger med.
Indgangstemperatur fra brinekreds er omkring de fem grader, men anlægget kan klare en indgangstemperatur på 15 grader. Med en varmeveksler i indgangskredsen, der så veksler med en solfanger kan jeg så booster den temperatur op til femten.
Hvilket solfangertype skal jeg vælger, eller er der ingen der kan klare femten graden i januar?


22. jan 2010 kl 09:57

Ian Jordan

Varmepumpe med energifanger.


Wavin solgte for over 20 år siden en energifanger, der mig bekendt brugte en vand til vand varmepumpe.
På taget lå der en række specialbyggede plastrør, hvori der løb væske. Inde i hvert plastrør løb der en masse mindre rør, så vandet fik en meget stor overflade.
Varmepumpen kølede rørene ned til dugpunktet, hvor der sker en kondensation. Den kondensvarme opvarmede huset. Man kan relativt simpelt selv lave et termometer, der finder dugpunktet.
Et sådant anlæg virker ikke nødvendigvis godt i solskin , men godt i gråvejr.
Og heller ikke i frostvejr.
På grund af UV lys blev , efter sigende, energifangerne ødelagt, hvorfor firmaet trak produktet tilbage.
Der synes ikke at være andre energifangere på markedet p.t.
Ian


22. jan 2010 kl 11:51

Arne Birkø

Re: Re: Re: Hot pibe i Thy

Heat pibes due ikke om vinteren.
Men hvad så hvis den temperatur jeg har brug for er meget lav?
Jeg har et vand/ vand jordvarmeanlæg. Her i januar har det svært ved at følger med.
Indgangstemperatur fra brinekreds er omkring de fem grader, men anlægget kan klare en indgangstemperatur på 15 grader. Med en varmeveksler i indgangskredsen, der så veksler med en solfanger kan jeg så booster den temperatur op til femten.
Hvilket solfangertype skal jeg vælger, eller er der ingen der kan klare femten graden i januar?


Hej Felix
Jeg vil tro du kan bruge pladefangere med polycarbonat-kanalplader som dæklag. De er en lille smule mere effektive om vinteren qua den isolerende effekt i kanalpladerne. De er ikke billige, men prøv at kontakte Per der ejer Djurs solvarme. Han holder sommetider selvbyggerkurser på fabrikken, hvor man kan bygge sine egne fangere med hans materialer og under kyndig vejledning. På den måde bliver det billigere for dig.


Vh Arne Birkø


22. jan 2010 kl 18:02

avatar

Lars Helbro

Re: Re: Re: Re: Hot pibe i Thy

Felix

Mine 3 m² Batec solfanger har idag hævet temperaturen på 150ltr. fra 2 til 4C°.
Andre dage med lidt mere sol i denne kolde måned, er temperaturen hævet med op til 10C°

Det kan du jo så regne videre på, men helt ærligt tror jeg det kunne være bedre at lagre noget sommervarme i jorden omkring dine slanger.
Det er sg. koldt udenfor lige nu ;-)

Det areal du skal bruge for at booste på denne årstid, vil være ret stort, i.f.t. hvad der skal til for at hæve jordtemperaturen i løbet af sommeren - godt nok kun et gæt, meennn.... ;-)
Det undrer mig iøvrigt, at 5C° er for lidt, for så er der jo reelt ikke meget at gøre godt med ?


22. jan 2010 kl 18:09

Glenn Møller-Holst

Re: Er Hot pibe og Vacuum pibe det samme?

Så vidt jeg kan se af beskrivelserne er hot/heat pipes (HP) ikke det samme som vacuum pipes (VP). I de førstnævnte er der tilsyneladende en væske mellem de to rør, mens der i de sidste er vakuum. Det vil sandsynligvis give ret store forskelle i energiproduktionens afhængighed af mængden af indfaldende lys.

Heat-pipen ligger inde i en glasrør (med absorberlag) som igen ligger i et gennemsigtigt glasrør - og mellem de to glasrør er der næsten vakuum for at isolere.

Illustration er her:

Location Guide: Technical Info . Heat Pipes:
http://www.apricus.com/html/so....htm


22. jan 2010 kl 18:27

Glenn Møller-Holst

Re: Re: Re: Hot pibe i Thy

ønsker redigering kvast


22. jan 2010 kl 18:31

Glenn Møller-Holst

Re: Re: Re: Hot pibe i Thy

Heat pibes due ikke om vinteren.
...

Hej Felix

De virker også om vinteren, selvfølgelig i henhold til indstrålingsmængden, men hvis man dimensionerer til det nødvendige solfangerareal til om vinteren, gør det sandsynligvis systemet urentabelt.

http://www.apricus.com/html/in....htm

eller

detaljeret:

europa.eu: PV potential estimation utility:
http://re.jrc.ec.europa.eu/pvg...rope
- udgangspunkt statisk flade (solpanel, solvarmepanel). Tager højde for geografisk jordplacering (land, by), vinkel (inklination, øst-vest-orientering). Beregning viser energi i [[kwh]] per døgn, måned og år.
Fra:
http://da.wikipedia.org/wiki/S...ergi

http://www.apricus.com/html/so....htm
Citat: "...
The above photo shows an ideal example of an installation angle that optimises winter, spring and autumn heat output, while minimising summer output.
..."

http://en.wikipedia.org/wiki/S...tube
Citat: "...
they can perform well in colder conditions
...
The advantage this design has over the flat-plate type is that the constant profile of the round tube means that the collector is always perpendicular to the sun's rays and therefore the energy absorbed is approximately constant over the course of a day - provided the inner collecting tube is circular in section and not of the flat fin type.
.
The question what to do with the "lost" sun shining through the gaps between evacuated tubes (gaps which can be as wide as the tubes' absorptive surface themselves) can be addressed either by adding specially curved metal reflectors under the evacuated tubes
..."


Ny i debatten? Opret en brugerkonto

  • Seneste nyt
  • Mest læste
  • Topdebat
Populært på Facebook
 

Nyhedsbrev

Tilmeld dig vores nyhedsbrev.

Eksterne links om klima
Klimadebat.dk