Thermische Solaranlagen

Solar-Speicherofen - Kochkisten

Heiße Würstchen aus dem Solar-Speicherofen

Der von Counterparts gebaute Solar-Speicherofen auf dem Dach der Schule besteht aus einem 2m² großen selbstgebauten Solarkollektor mit Tinox- Beschichtung, wobei die Wärmeträgerflüssigkeit (Öl) nach dem Schwerkraftprinzip, Steine in einem wärmegedämmten höhergelegenen Gefäß erhitzt, die als Wärmespeicher dienen.


In dem Gefäß befindet sich eine von außen zugängliche Kochmulde, die Raum für einen Kochtopf bietet. Durch die Speicherwirkung der heißen Steine, können auch nach Sonnenuntergang Speisen gegart werden.

Als Wärmeträgerflüssigkeit wird herkömmliches Salatöl verwendet, dessen Siedetemperatur weit über der erreichbaren Kollektortemperatur von 150°C liegt.

Die selbstgebaute Kochkiste

Ausgangspunkt zur Konzeption dieser Anlage war die Überlegung, dass in heißen Ländern traditionell am Abend gekocht und gegessen wird, was das Bedürfnis nach einem Solarspeicherofen weckt.

Allerdings stellt seine Herstellung in Ländern der Dritten Welt bestimmte Anforderungen an das handwerkliche Können seiner Erbauer, sein Bau könnte an der Materialbeschaffung scheitern. Es sind selektiv beschichtete Absorbermaterialien erforderlich.


Kochkisten
Praktischer und wirkungsvoller dagegen hat sich der Einsatz von einfachen Kochkisten erwiesen, bei denen mittels eines hochpolierten Bleches die Sonnenstrahlen auf einen schwarzen Topf konzentriert werden, der sich in einem gedämmten Behälter befindet. Die Kochkiste ist mit zwei Glasscheiben abgedeckt, um die Wärmeverluste zu vermindern.
Bei praktischen Versuchen, konnten 2 Liter Wasser im Hochsommer innerhalb von 20 Minuten zum Kochen gebracht werden.

In einem Solarkurs für Counterparts wurden von jedem Teilnehmer eine Kochkiste gebaut, die in die Heimatländer mitgenommen werden konnten.

Solarkozentratoren

Der erste selbstgebaute 2m Solarkonzentrator

Hier handelt es sich um Solarspiegel, die Wärmestrahlen der Sonne auf einen Brennpunkt oder eine Brennlinie konzentrieren, um Speisen garen zu können.

Die selbst berechneten und entwickelten Konzentratoren mit einem Durchmesser von zwei Metern bestehen aus
Holz, eine silbrige Kunststofffolie dient als Reflexionsschicht.

Beim ersten Konzentrator handelt es sich um einen Parabolkonzentrator, beim zweiten um einen 45° Konzentrator, bei dem die einfallenden Wärmestrahlen mittig entlang einer Brennlinie konzentriert werden. Umschlossen ist die Brennlinie mit einem Glasrohr, in dem Fleischspieße mit Sonnenenergie gegrillt werden können.

In der Heimat nachgebauter Sonnenspiegel, Elfenbeinküste

Der Parabolkonzentrator konzentriert die Sonnenstrahlen auf einen, im Brennpunkt befindlichen, Kochtopf. Mit ihm können innerhalb von 20 Minuten 5 Liter Wasser zum Kochen gebracht werden. Der große Parabolkonzentrator ist in der Lage, einen kleinen Stirlingmotor oder eine kleine Dampfmaschine mit Energie zu versorgen.

Inzwischen bauen wir nur noch Konzentratoren mit einem Durchmesser von ca. 1,4m. Sie sind nicht so windempfindlich. Die Altöttinger Solarenergie e.V. hat dazu Bausätze entwickelt, die wir auch hier einsetzen.

Regelmäßig im Sommer wird mit Teilnehmern der Solarkurse für Counterparts mit dem Sonnenspiegel „Solarsuppe“ gekocht, um dessen Wirksamkeit zu demonstrieren.


Nachteilig in der praktischen Handhabung der großen Konzentratoren ist ihre Unhandlichkeit, Windanfälligkeit und die notwendige Nachführung an den Sonnenlauf.

In der Praxis haben sich kleinere, inzwischen käufliche Parabol-Sonnenkocher der Firma „EG Solar“ für den Einsatz in Ländern der 3. Welt, als sehr brauchbar erwiesen. Ein Solarkocherbausatz, je nach Größe, kostet zwischen 136 – 185 Euro.

Thermische Solaranlagen

Blick über das Solardach

1993 wurde in Zusammenarbeit mit Stipendiaten (Counterparts) der „Deutschen Stiftung für internationale Entwicklung“ (DSE), die an der Knobelsdorff- Schule ein Solar- Praktikum absolvieren und Auszubildenden der Metalltechnik, die erste Anlage zur Brauchwassererwärmung gebaut.

Wohl bemerkt, hier wurden keine gekauften Kollektoren einfach zusammengeschraubt. Alle Kollektoren wurden vorher berechnet, konstruiert und in den Werkstätten aus einzelnen Komponenten wie Rohren und Blechen, Platten, Gläsern usw. geschnitten, gelötet, gestrichen, gedämmt, verschraubt und auf ihre Druckdichtigkeit und Funktion überprüft. Gebaut wurden verschiedene Arten und Varianten von Kollektoren, um sie auf ihren Wirkungsgrad und Tauglichkeit im täglichen Betrieb vergleichen zu können.

Die Anlage steht auf dem Dach der Schule und versorgt heute noch die Duschen eines Waschraumes des Werkstattbereiches mit warmem Wasser.

Counterparts vor den Solarkollektoren der Kühlmaschine

1999 wurde von verschiedenen Ausbildungsbereichen ein Solarübungshaus auf dem Dach der Schule mit jeweils zwei verschiedenen thermischen Solaranlagen der Firmen Buderus und Solvis errichtet, die der praktischen Ausbildung der Rohrinstallateure dienen

Die technischen Anlagen wurden von Firmen der Schule gespendet. Eine kleine photovoltaische Anlage mit Netzeinspeisung, gespendet von der Firma Braas, ergänzt die thermischen Anlagen auf dem Dach des Übungshauses.

Um die Sonnenwärme nutzen zu können, wurde in die Dachfläche zur Innenseite des Hauses eine Flächenheizung aus Clina- Kapillarrohrmatten eingebaut. In der äußeren Dachfläche ist eine photovoltaische Anlage integriert , deren elektrischer Energieertrag ins Hausnetz eingespeist wird.

Hierbei gilt unser besonderer Dank für die großzügige Unterstützung den Firmen Braas, Buderus, Clina, Solvis, Viessmann, Wellegehaussen und Michaelis.

http://www.viessmann.de/de/
http://www.solvis.de/
http://www.buderus.de/
http://www.braas.de/

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Sonntag, 09. 12. 2018