zelfbouw zonnedroogoven: oriëntatie en hellingshoek dak

[werkbank]

Hallo,
Voor drogen van mijn gezaagde planken ga ik een zonnedroogoven bouwen.
De Virginia Tech University heeft hier 25 jaar op gestudeerd en een rapport opgesteld.
https://pubs.ext.vt.edu/420/420-030/420-030.html

Nu, op een infoavond over "zin en onzin zonnepanelen" werd deze diagram getoond.
Deze geeft het percentage zonnewinst aan volgens de oriëntatie en de hellingshoek van de zonnepanelen.
De witte cirkelvormige lijnen geven de hellingshoek aan.
Het zwarte puntje (gele pijl) is de optimale positie voor België: 35° hellingshoek van het zonnepaneel, pal zuid.

Nu vind ik in een rapport van de Virginia Tech University terug dat de breedtegraad de ideale hellingshoek is.
Dat is dus 51° voor België en ze raden aan om er nog 5° extra aan toe te voegen voor koudere gebieden(hier dus), dat maakt een hoek van 56°.

Waar zit het verschil in redenering en welke hellingshoek hou ik nu best aan?

jan

 

[evs]

De hoek voor een zonnepaneel is een compromis om gedurende het hele jaar zoveel mogelijk zon te ontvangen.De zonnedroogoven is meer voor de zomer bedoelt. De zon staat in de zomer hoger, waardoor je een stijlere hoek krijgt. En als ik het snel ff google, staat de zon in de zomer in nederland op ca 52 Graden.

 

[werkbank]

Is het niet net omgekeerd...
als de zon in de zomer hoger staat, dan dient de hellingshoek net kleiner te zijn.
aan de evenaar zouden de zonnepanelen plat moeten liggen...

Het max. rendement van de zonnedroogoven is eveneens over een gans jaar gezien.
Het rapport van Virginia Tech voegt er nog aan toe dat als je het ganse jaar door (ook in de winter) hout wil drogen,
de hellingshoek tot 10° steiler dan de breedtegraad dient te zijn...

Of zie ik het verkeerd?

 

[lemen]

Ja klopt zomers moet de hellingshoek kleiner zijn. Inderdaad ze moeten platter liggen.
Maar welke hoek je zou moeten hebben is -volgens mij- van veel meer factoren afhankelijk dan alleen de breedtegraad waar je woont.

Als ik mijn situatie neem. Ik woon op de 64 graden.
'swinters 'rolt' de zon net over de berg hier aan de overkant, en schijnt derhalve vrijwel horizontaal mijn huis in. Dan red ik het niet met 64graden. Ik denk dat het ergens rond de 80graden zal moeten zijn. Wellicht dat in het dal die 64 graden beter klopt, nooit op gelet eigenlijk.
Zomers gaat de zon zowat over mijn dak., dus zouden zonnepanelen vrijwel plat moeten liggen net als op de evenaar.

Het zal op jouw breedte graad absoluut minder extreem zijn, maar of het toch een factor is om rekening mee te houden durf ik niet te zeggen.

 

[mathieu]

Je kan zonnepanelen beter iets steiler leggen dan platter. Ik heb zelf twee velden PV waar eentje op een plat dak staat met de panelen onder 15° en het andere veld op een hellend dak rond de 55°. Het veld op 55° heeft een beduidend hogere opbrengst. Voor PV spelen wel nog andere factoren dan voor thermische panelen (waar die zonnedroogoven), maar de data uit je eerste bijdrage lijken me correct.

 

[werkbank]

Je kan zonnepanelen beter iets steiler leggen dan platter. Ik heb zelf twee velden PV waar eentje op een plat dak staat met de panelen onder 15° en het andere veld op een hellend dak rond de 55°. Het veld op 55° heeft een beduidend hogere opbrengst. Voor PV spelen wel nog andere factoren dan voor thermische panelen (waar die zonnedroogoven), maar de data uit je eerste bijdrage lijken me correct.

Uit het rapport begreep ik dat er zo weinig mogelijk reflectie van de zon op de gegolfde polycarbonaatplaten van het dak mocht zijn,
vandaar de hellingshoek gelijk aan de breedtegraad 51° (?).
Maar dan zit ik nog met de vraag waarom men hier voorschrijft dat PV best onder een hoek van 35° moeten liggen...

Dat is toch geen klein verschil.

 

[HansB]

Ik dacht dat pv panelen van een oppervlakte zijn voorzien dat reflectie reduceert.

 

[mathieu]

Het rendement van een PV paneel is afhankelijk van de temperatuur. Een warm paneel presteert beduidend slechter dan een koud. Op een warme zonnige zomerse dag komt mijn installatie nooit op vol vermogen terwijl mijn panelen die op het hellend dak liggen enkele weken geleden om 10 uur 's morgens bijna op hun maximum presteerden. Door de invloed van de temperatuur is het beter om 's morgens als het koel is, of in de tussen seizoenen zo veel mogelijk zon te vangen. En dat bereik je met een grotere hoek.
Die 35° zal een gemiddelde zijn naar instraling, maar geen rekening houden met de invloed van de temperatuur op het rendement van de panelen.

 

[vandikte]

Het rendement van een PV paneel is afhankelijk van de temperatuur. Een warm paneel presteert beduidend slechter dan een koud. Op een warme zonnige zomerse dag komt mijn installatie nooit op vol vermogen terwijl mijn panelen die op het hellend dak liggen enkele weken geleden om 10 uur 's morgens bijna op hun maximum presteerden. Door de invloed van de temperatuur is het beter om 's morgens als het koel is, of in de tussen seizoenen zo veel mogelijk zon te vangen. En dat bereik je met een grotere hoek.
Die 35° zal een gemiddelde zijn naar instraling, maar geen rekening houden met de invloed van de temperatuur op het rendement van de panelen.

Volgens mij de spijker op z'n kop, als je een grotere hoek hebt zeg 55° heb je in de winter bij lagere temperatuur een hogere opbrengst en in de zomer worden de panelen minder warm omdat die dan de warmte minder onder de panelen blijft hangen...ik heb verschillende sets en hoeken maar vindt de verschillen meevallen, een paneeltje meer en het verschil is weg

Vergeet ook niet dat de winterzon er maar kort is (per dag) en de zomerzon veel langer dus dat zou ten gunste moeten zijn van een kleinere hoek vanwege instraling...

Ben wel nieuwsgierig naar de droogoven hoor!!

 

[werkbank]

Het rendement van een PV paneel is afhankelijk van de temperatuur. Een warm paneel presteert beduidend slechter dan een koud. Op een warme zonnige zomerse dag komt mijn installatie nooit op vol vermogen terwijl mijn panelen die op het hellend dak liggen enkele weken geleden om 10 uur 's morgens bijna op hun maximum presteerden. Door de invloed van de temperatuur is het beter om 's morgens als het koel is, of in de tussen seizoenen zo veel mogelijk zon te vangen. En dat bereik je met een grotere hoek.
Die 35° zal een gemiddelde zijn naar instraling, maar geen rekening houden met de invloed van de temperatuur op het rendement van de panelen.

Mathieu,
klopt wat je zegt, boven de 25°C buitentemperatuur zakt het rendement van de panelen met 0.5% per graad.
vandaar dat zwarte panelen een lager rendement hebben dan de gewone panelen.

Voor mijn droogoven hoef ik geen rekening te houden met dit soort rendementsverlies...
Integendeel, ik begin zo een vermoeden te krijgen dat we die ideale instraling in de zomer niet nodig hebben (het is dan zo al warm genoeg met die klimaatopwarming ),
maar eerder moeten kijken naar de instraling in de tussenseizoenen (daar zijn er twee van ) en ook de winterperiode, niet?

Gaan we voor 55°?
Graag uw mening...

jan

 

[mathieu]

Ik zou dan gaan voor de 55°. Je moet inderdaad het rendement proberen te optimaliseren tijdens de tussenseizoenen. In de zomer is er zon genoeg, dat maakt niet uit hoe de panelen liggen en voor de uren zon in de winter moet je het niet doen.
Ga je volledig zelfbouw of komen er gekochte thermische panelen in?

 

[werkbank]

Hella Mathieu,

zo gaat het ongeveer worden
het schuine dak gaat bestaan uit gegolfde polycarbonaatplaten
alle wanden worden geïsoleerd en aan de binnenzijde mat zwart geschilderd
de toegang is via de rechter zijwand
de bedoeling is om de houten planken op een wagen te leggen
en deze naar binnen te rijden
zo heb ik binnenin minder plaats nodig om de planken op te kunnen latten
twee ventilatoren moeten voor de luchtcirculatie zorgen
en in de hoge achterwand komen onder en boven ventilatieschuiven

volgende week hoop ik met het uitgraven van de fundering te kunnen starten...
jan

 

[Piet Groeneweg]

Je kan ook een scharniercontructie maken om de hoek te kunnen aanpassen (zomer en winterstand)

 

[mathieu]

Bij zulk een constructie maakt de hellingshoek eigenlijk niet uit. De zuidkant moet zoveel mogelijk lichtdoorlatend zijn. Een verticale glaswand en plat glazen dak gaan even goed werken. Bij een zonnecollector of een PV paneel wil je een zo hoog mogelijke instraling per oppervlakte eenheid (Watt/m2). Dat wil zeggen dat het verschil tussen de geprojecteerde oppervlakte en oppervlakte paneel zo klein mogelijk moet zijn. Dat kan je bereiken met een zonnetracker, dus een installatie waar de panelen de zon van opgang naar ondergang volgen. Bij een vaste opstelling ga je een optimum zoeken tussen de verschillende factoren. En dan krijg je een hoek van rond de 50° en naar mijn mening ook best nog een kleine afwijking naar het oosten ivm temperatuur van de panelen.
Maar voor een serre, wat die droogoven in feite is, speelt dit veel minder mee. Het oppervlakt waar de zon gaat instralen (achterwand en vloer) zijn immers verticaal/horizontaal.

 

[Bijtel]

Behalve de instralingshoek is vervuiling van de panelen ook een belangrijk punt. Bij 55° spoelen ze redelijk goed schoon door regen.

Hou je ook rekening met de totale milieu-impact? Ik lees polycarbonaat, fundering ingraven, ventilatoren

 

[werkbank]

Behalve de instralingshoek is vervuiling van de panelen ook een belangrijk punt. Bij 55° spoelen ze redelijk goed schoon door regen.

Hou je ook rekening met de totale milieu-impact? Ik lees polycarbonaat, fundering ingraven, ventilatoren

Dat tracht ik zoveel mogelijk te doen; recuperatiemateriaal herbruiken waar mogelijk (hout van een gesloopt dak, ventilatoren uit een gesloopt industrieel gebouw, stroomvoorziening ventilatoren van zonnepanelen, recup steenslag en zand...).

maar in de zuivere zin heb je gelijk en zou ik het hele project moeten laten varen (wat ik toch niet doe wegens een té grote uitdaging )
Trouwens stel ik me de vraag in hoeverre mijn zelf, met zonneënergie gedroogd, inheems hout een grotere milieuimpact zou hebben, dan het industrieel gedroogd hout uit de gas- of met stookolie verwarmde ovens?

En eeuh... tips waar ik recuperatie polycarbonaatplaten kan bekomen zijn altijd welkom!
jan

 

[Bijtel]

Goed bezig

 

[werkbank]

Zo, eindelijk in actie geschoten...
met de eerste spadesteek! (eigenlijk de tiende, ik was iets te hevig gestart...)

Een ideaal plekje gevonden, niet hinderlijk voor mijn bijenhalletje
en alleen de vroege zomerzon wordt aan de serre ontnomen,
dat valt nog mee hé...
én direct bereikbaar met mijn wagen!
We kijken nu ongeveer in westelijke richting.
De voorzijde zal pal zuidwaarts georiënteerd staan.

De betonnen funderingsplaat (20 cm dik) wordt volledig rondom rond geïsoleerd met 7 cm PIR.
Kom ik toch net nog een stukje te kort zekers, voor de opstaande kanten...

Dan maar 12x6 vloerbalken klaar gemaakt uit mijn voorraadje recuperatie gordingen (afbraak van een woning)...

Even de houtcombiné naar buiten gereden om de lange balken te kunnen schaven.
De gaten voor de funderingsankers zijn voorgeboord...
en nog een laagje Marudox als houtbescherming er overheen gezet.

Uit de sloop van een garage heb ik deze meranti poorten 'gered'...
Kun je nog beter materiaal vinden voor de onderbouw van de wanden

Zo, morgen nog wat materiaal bestellen voor de aanmaak van het beton
en hopelijk zit vrijdag het weer mee om beton te storten.
Dit was een deugdzaam weekendje!

 

[Bijtel]

Tip: maak de betonplaat dunner. 8cm is meer dan voldoende. Eén wapeningsnetje op 3cm van de onderkant en je spaart een hoop geld en werk uit. je bent geen flat aan het bouwen he

De isolatie doet niet veel hier trouwens.

 

[werkbank]

Tip: maak de betonplaat dunner. 8cm is meer dan voldoende. Eén wapeningsnetje op 3cm van de onderkant en je spaart een hoop geld en werk uit. je bent geen flat aan het bouwen he

De isolatie doet niet veel hier trouwens.

Een plaat van 8 cm leek me te dun om mijn ankers in kwijt te kunnen.
vermits ik geen vriesribben (doorlopende isolatie) onder mijn fundering heb zitten, gebruik ik een dubbele bewapening.
Ik geef toe de dikte had wat minder gemogen...
De isolatie onderin is aanbevolen om de condensatie op de vloer te verminderen en om de zwarte betonvloer ook als warmteaccumulator te laten functioneren.