Warmluftkollektor - wetterfeste, leichte Ausführung - wie ?

[Holgi_Holzwurm]

Hallo,

ich plane nach dem Bau zweier Warmluftkollektoren aktuell einen für's Dach.

Wem Warmluftkollektoren nicht sagen, der kann bei Interesse hier mal nachlesen:
Simple living - ist nicht unbedingt einfach.: Luft-Sonnenfänger Bastelei

Nun ja, in der Kurzform ist das Ganze eine Holzkiste. Fürs Dach muss das Ganze
leider einige spezielle Anforderungen erfüllen:
- Leicht
- Verwindungssteif
- Witterungsbeständig (optimalerweise 10-15 Jahre ohne Lackieren)

Vom Abmaß her dachte ich an eine "Kiste" von 10x80x150cm (das Ding muss durch
die Öffnung der rausgenommenen Dachluke passen).

Ich hatte an einen Rahmen aus 12 - 18 mm Multiplexplatten und eine Rückwand aus
Sperrholz. Der Kasten wird oben mit einer passenden 16 mm Acryl Doppelstegplatte
verschlossen, die leider keinen großen stabilisierenden Effekt hat. Die Kiste
soll final mit Aluprofilschienen oder Dachhaken aus dem Fotovoltaikbedarf
montiert werden.

Fragen hierzu:
Bekomme ich mit einem Rahmen aus 10 cm hohen Multiplexplatten (12 - 18 mm), den
ich beispielsweise verschraube und verleime eine hinreichend steife Konstruktion
hin ? Ist eine Rückwand aus Sperrholz hinreichend stabil / steif ?

Wie versiegele ich das Holz gut genug, damit ihm Sonne, Schnee und Regen auf dem
Dach für 10-15 Jahre nichts anhaben können ?

Fragen über Fragen...hat einer ein paar Antworten ?

Danke im Voraus !

Gruß,
Holger

 

[Gast aus Belgien]

Dir ist aber schon klar dass die Acryl-Doppelstegplatte (Plexiglas ....) bei voller Einstrahlung über ihre Temperaturbeständigkeit aufgeheizt werden?
Bei 80°C ist diese Grenze schon erreicht und Dein Ventilator muss dann Überstunden machen, dann ist auch eine Regelung nicht mehr möglich.
Bei Polycarbonat-Doppelstegplatten (Makrolon, Lexan ...) liegt diese Grenze 30 bis 35°C höher.

Eine Möglichkeit das Holz zu schützen wäre Epoxy oder einen "Blechmantel".

Bei www.trubadu.de kannst Du sehr detaillierte Selbstbauanleitung für verschiedene Sorten Warmluftkollektoren einschliesslich der nötigen Steuerungselektronik probelesen und bei Interesse recht günstig kaufen.

Das Thema Warmluftkollektor hatten wir vor einiger Zeit hier schon mal im Forum.

 

[Holgi_Holzwurm]

Danke für deine Antwort !

Sorry, ich meinte PC Doppelsteg und nicht Acryl. Ja, mir ist die Temperaturobergrenze klar, aber bei kleiner Kollektorgröße (0.8x1.5 = 1.2 m²) reicht die Globalstrahlung auch im Hochsommer nicht aus um das Ding nennenswert zu belasten. Zudem habe ich Frischluftansaugung von oben geplant, womit sich der Kollie selbst entlüftet.

Die Bauanleitungen von Herrn Brandt kenne ich, aber der verwendet eher sehr einfache Materialien. Ich möchte nicht wissen wie eine Kiste aus Rauspund nach 4-5 Jahren auf dem Dach ausschaut.

Könnten wir uns bitte meinen eigentlichen Fragen zuwenden ? Also Stabilität, Gewicht, usw.

Danke....

 

[Christofer]

Hallo Holger,

die einzigen Witterungsbeständigen Multiplexplatten sind Siebdruckplatten die sind witterungsstabil und werden z.B: als Anhängerböden verbaut. Die Schnittkannten würde ich dann noch mit Wetterschutzfarbe pinseln oder besser noch mit einer Zinkkante gegen direkte Regeneinwirkung schützen. Damit kannst Du auch gut die Doppelstegplatten einfassen. Die Profile kannst Du Dir z.B. bei einem Dachdecker biegen lassen.
Für die Eckverbindung würde ich, wenn möglich, eine Gehrungsverbindung wählen. Ob es spezielle wasserfesten Leim für die Siebdruckplatten gibt weiß ich nicht, aber ein wasserfester D4-Leim (PU) sollte auf den Schnittkanten halten. Ein zusätzliches verschrauben mit Innenwinkeln schadet der Konstruktion sicher nicht. Auf der glatten Fläche kannst Du nicht Leimen/kleben, hier solltest Du schrauben und wenn es dicht sein soll, eine UV-beständige Dichtmasse verwenden.
Für die Rückwand würde ich kein Sperrholz nehmen, sondern entweder ein Blech (z.B. Aluminium oder Titanzink) oder auch eine dünnere Siebdruckplatte (9mm ist das dünnste was ich bisher kaufen konnte). Zumindest dann wenn Du nicht ausschließen kannst, das sie feucht wird.
12 mm für den Rahmen fände ich etwas knapp, 15 sind aber sicherlich ausreichend.
Leicht wird das Ganze dann sicher nicht, aber dafür kommst Du damit auf Deine 10 - 15 Jahre Haltbarkeit.
Die Steifigkeit ergibt sich ja aus der Konstruktion, d.h. wenn Boden und Doppelstegplatte fest verbaust (Kollektor sollte aber arbeiten können) sollte der Kollektor stabil sein.

Viele Grüße

Christofer

PS: Ich habe auch schon mal einen Trockner für Früchte mit einem Luftkollektor als kleines Entwicklungsprojekt konstruiert

 

[Keilzink]

... wenn ich das Ding bauen müsste - und ich glaube, so gut sich das anlässt, werde ich das irgendwann auch müssen:
Für den Kasten wetterfeste Siebdruckplatte, 15 mm oder 20. Die würde ich stumpf verschrauben, dann innen zusätzlich Winkel einsetzen. Diese bei 15 mm Dicke mit Schlossschrauben befestigen, bei 20 mm müssten schon auch Spax gehen. In die Rückseite würde ich für die Rückwand eine Nut fräsen und die Rückwand verschrauben. Das gibt schon mal grosse Stabilität. Insgesamt würde der Kasten so zwar nicht sehr leicht, aber günstig und stabil. Die Rückwand unbedingt aus wasserfest verleimtem Sperrholz.
Den oberen Rand des Kastens würde ich versiegeln, dann eine Dichtung aus geschlossenporigem Material draufkleben (nicht aus PU!) und die Stegplatte mit gut 15 cm Überstand ringsum drauflegen und mit Winkeln von aussen an den Kasten schrauben.
Mit der Sturmsicherheit dieser Konstruktion ist das dann so eine Sache - vor allem auf dem Dach. Schliesslich kann man den Kasten nicht ausreichend entlüften, sonst funktioniert er nicht mehr. Da fehlen mir zZ auch noch die Ideen ...

Andreas

 

[OlliT]

Hallo Holger,

ich habe seit knapp 2 Jahren zwei Solar-Luftkollektoren mit insgesamt 4qm Fläche auf meinem Werkstattflachdach. Geile Sache kann nur sagen.

Die Rahmen sind aus leichtem Fichtenholz gefertigt. Verdübelt, verschraubt und mit PU verleimt. Mehrfach mit Wetterschutzfarbe gestrichen.
In der Mitte gibt es eine Quertraverse zur Stabilisierung.

Der Aufbau von hinten nach vorne:
Die Rückwand ist aus Alublech. Dann innen 4cm Fichtenleisten. Dazwischen 4cm Steinwolle als Dämmung. Darauf mit Alufolie beklebte 8mm Spanplatte.
Dann 2,5cm Fichtenleisten als Träger für die mit Solarlack gestrichenen Rolladenlamellen. Lichte Höhe des Luftraumes ca. 5m.
Die Doppelstegplatte liegt in einer Falz des Rahmen und wird von Alu-Winkelprofilen gehalten. Beiseitig EPDM Dichtband und mit Silikon eingedichtet.

Oben noch ein Dächlein aus Blech.

Hauptproblem ist nicht das Wetter sondern Staub, Pollen und Dreck, der permanent mit der Luft durch den Kollektor gezogen wird und natürlich auch die hohe Temperatur im Kollektor. Ich muss bald mal wieder aufs Dach und die Kollektoren von innen und aussen reinigen.

Achte im Winter auf mögliche Verschattung durch Nachbarhäuser oder Bäume.

Du brauchst viel mehr Fläche, damit das Ding wirklich was bringt. Ich plane noch locker einen Fassadenkollektor mit ca. 10qm Fläche.

Viele Grüße

Olli

 

[Holgi_Holzwurm]

Guten Morgen,

danke für die Vorschläge & Anmerkungen.

Ich spinne das jetzt mal weiter:
- Rahmenteile aus 15er oder 18er Siebdruckplatte zuschneiden / zuschneiden lassen.
- Kanten mit möglichst wetterbeständigem Lack versiegeln.
- Rahmenteile mit innenliegenden stabilen Winkeln und Schlosschrauben verbinden.
- Rückseite aus Alu- oder Zinkblech mittels Spenglerschrauben mit dem Rahmen verbinden.

Das sollte wohl wetterfest und stabil genug sein. Die Doppelstegplatte würde ich ungern fix verschrauben oder überstehen lassen & mit Winkeln verbauen.

Von meinem großen Aussenkollektor weiß ich, dass die Doppelsteg-Platten ganz schön arbeiten. Beim Dachkollektor würde ich die Doppelstegplatte seitlich mit geeigneten Aluwinkelprofilen fixieren und oben und unten mit kleinen Winkeln fixieren. Gerade so, dass sie ein paar mm arbeiten kann. Ich schätze, dass die Platte reißen würde, wenn ich sie fix mit dem Rahmen verschrauben.

Was die Sturmsicherheit des Kastens betrifft mache ich mir wenig Sorgen, weil ich am Rahmen Schwerlastwinkel mit Schlossschrauben befestigen würde, die wiederum am Aluprofil befestigt werden.

Das ist stabil. Zumindest hatte wir schon meine beiden 240Wp Solarpanels auf dem Dach diverse Stürme überlebt.

@Olli: Das klingt interessant ! Könntest du mir mal Bilder von deiner Konstruktion zukommen lassen oder hier posten ?

Mir ist nicht so ganz klar wie die Doppelstegplatte über den Lamellen sitzt. Hast du einen zusätzlichen Rahmen ?

Ach ja, das mit der Größe ist mir klar...der Kollektor auf dem Dach ist allein der Tatsache geschuldet, dass wir drei Etagen haben und die Montage größerer Kollektoren einfach zu aufwendig ist. Sonst würde ich mir gleich 6-8 m² auf's Dach machen

Mal am Rande und ein wenig OT...

Hier meine Picase Gallerie vom großen Kollektor:
https://plus.google.com/u/0/photos/...ms/5900438705710925921?authkey=CLWL29_367OFbA

Hier die Gallerie vom Kellerkollektor:
https://plus.google.com/u/0/photos/...s/5937235762862792737?authkey=CPHB563J2s2L7AE

viele Grüße,
Holger

 

[WinfriedM]

Die besten Erfahrungen in Sachen Kantenversiegelung bei Siebdruckplatte habe ich mit dünnflüssigem Epoxidharz gemacht. Danach nochmal anschleifen und einen passenden Lack drüber.

 

[Holgi_Holzwurm]

Ah, super Tipp ! Das dürfte sich ja "verriechen", wenn ich den Rahmen schon jetzt vorbereitend baue und entsprechend streiche, oder ?

 

[Keilzink]

Holger:
Ich meinte nicht, dass ein Sturm dir den ganzen Kasten vom Dach holt , das kann man mit entsprechenden Befestigungen verhindern. Es geht darum, dass ein Böe, die übers Dach zieht, einen Unterdruck erzeugt, der dir die Stegplatte vom Kasten reissen kann. Mit den Druck- und Windverhältnissen bei einer Wandmontage kannst du das nicht vergleichen. Ist mir in einem ähnlich gelagerten Fall schon passiert - und ich hätte es nicht geglaubt, wenn ich es nicht gesehen hätte. Die Lösung für solche Fälle sind grossdimensionierte Luft-Austrittsöffnungen im Kasten, damit der Innendruck sich schnell dem Aussendruck angleichen kann. Nur würde sowas ja schon die Funktion des Kollektors beeinflussen. Aber, wie gesagt, eine Lösung dafür weiss ich auch nicht. Man muss es wohl drauf ankommen lassen.

Andreas

 

[Kap Horn]

Hej

Da ja Holgi Holzwurm auf meine Seite hier verweist...und viele Besucher dort aufgetaucht sind.

Hier meine Zusammenstellung aller neun Kollektoren die ich bisher gebaut habe.
Simple living - ist nicht unbedingt einfach.: Die Kunst des Sonnenfangens!

Und macht es Euch nicht zu schwer. Der einzige wirkliche Fehler ist: keinen zu bauen!

Gruss aus Schweden

Kap Horn

 

[Holgi_Holzwurm]

Moin Käptn,

schön dich in fremden Gewässern zu treffen
Ich finde deine Seite immer noch am anschaulichsten für SoLuKos. Deswegen habe ich drauf verlinkt.

LG,
Holger

 

[Kap Horn]

Hej Holgi

Danke fuer die

Ich sag nur: mein Stromverbrauch ist mit mehr als 2000 kWh im Jahr gesunken. Und das mit einfachster Technik die noch dazu so gut wie unterhaltsfrei ist!

Ist energiemässig das Beste das ich gemacht habe.

 

[Holgi_Holzwurm]

Holger:
Ich meinte nicht, dass ein Sturm dir den ganzen Kasten vom Dach holt , das kann man mit entsprechenden Befestigungen verhindern. Es geht darum, dass ein Böe, die übers Dach zieht, einen Unterdruck erzeugt, der dir die Stegplatte vom Kasten reissen kann. Mit den Druck- und Windverhältnissen bei einer Wandmontage kannst du das nicht vergleichen. Ist mir in einem ähnlich gelagerten Fall schon passiert - und ich hätte es nicht geglaubt, wenn ich es nicht gesehen hätte. Die Lösung für solche Fälle sind grossdimensionierte Luft-Austrittsöffnungen im Kasten, damit der Innendruck sich schnell dem Aussendruck angleichen kann. Nur würde sowas ja schon die Funktion des Kollektors beeinflussen. Aber, wie gesagt, eine Lösung dafür weiss ich auch nicht. Man muss es wohl drauf ankommen lassen.

Andreas

Ach so, das hatte ich nicht bedacht, aber bei knapp 1.2m² sollte die überströmte Fläche nicht so groß sein. Ich denke auch dass man mit dem Risiko leben kann / muss. Bei einer vollständigen Klemmung von rechts und links mittels Aluprofil müsste schon die Doppelstegplatte in der Mitte brechen und ich hoffe, dass das nie passieren wird.

 

[Keilzink]

.... ich hatte folgenden Fall:
ne kleine Lagerhalle, 25 Grad Well-Etrenit-Dach. Oben 6 Oberlichter, 60 x 200 cm. von unten waren da schwere Glascheiben in Rahmen drin, von oben transparente Wellplatten.
Dann kam "Lothar" - ein unvergessener Sturm hier bei uns im Süden. Meine Schwägerin, die neben der Halle wohnte, ruft mich abends um acht an: "Auf deinem Dach flattert irgendwas." Ich hin und aufs Dach: da war eine der Wellplatten halb rausgezogen - bei einer Überdeckung von 25 cm oben und seitlich, unten angeschraubt. Während ich versuche, das Teil wieder unter die Eternitplatten zu würgen, kommt die nächste Böe und vom benachbarten Oberlicht reisst es mir die nächste transparente Platte raus, vollständig, die hing dann umgeknickt nur noch an den Schrauben. Wurde noch eine recht interessante Nacht ...

Danach habe ich dann einen Fachmann befragt, was ich da falsch gemacht hätte: Er sagte, da müsse im Notfall Luft von unten, aus dem Raum, schnell in die Oberlicht-Kästen nachströmen können, um den Unterdruck auszugleichen. Dachplatten hätten das quasi "eingebaut", die würden flattern, um den Druckausgleich zuzulassen. Bei Dächern, wo die Aussenhaut fest und dicht eingebaut ist, sei das immer ein Problem.
Bei allen weiteren "Dachkonstruktionen", die ich verbreche, werde ich das berücksichtigen. Denn, was man so hört, wird das Wetter nicht besser oder ruhiger in unserer Region. Ich liege halt auch in dem berühmten Hagelgürtel vom August 2013 (Tennisball-grosse Hagelkörner). Wie meine alten Oberlichter das abgewettert haben, weiss ich nicht, hab die Halle vor ein paar Jahren verkauft. Aber denken kann ich es mir schon ...
Natürlich gibt es bei solchen Konstruktionen immer ein Risiko von Seiten des Wetters. Aber minimieren wollte ich das schon, wenn möglich.

Andreas

 

[Holgi_Holzwurm]

Hallo Andreas,

danke für deine Erfahrungsbericht !
Uff, das ist natürlich dämlich. Sowas kann durch Fehler passieren, die man aus Unwissenheit macht.

Schon ein Grund mehr für mich den Dachkollektor nicht zu groß zu machen.

Gruß,
Holger