Solar Heater Capacity

Leuk, zo'n zonne-verwarming, maar wat levert het op? 50º warme lucht is natuurlijk leuk, maar stelt het watt voor? Een berekening.

Het systeem bevat een ventilatortje dat 70 m³/uur lucht verplaatst, in principe.

De warmtecapaciteit van lucht is 1.005 kJ/m³, het kost dus 1005 J energie om één kg lucht één graad warmer te maken.

1 m³ lucht weegt 1.225 kg.

De buitentemperatuur is ca 15º, er komt lucht van 50º uit het systeem, een temperatuurverhoging van 35º.

Als dat één uur werkt is er dus 70 m³ lucht 35º warmer.
Dat kost 70 m³ * 1.225 kg * 1005 J * 35 = 3016 kJ in één uur.

Watt = J/seconde, dus dan is de capaciteit 3016 kJ / 3600 s = 834 Watt

De zon geeft ca. 2.7 kW energie per m², dit ding heeft een oppervlak van 2.1 m², en vangt dus 2.1 * 2.7 = 5.67 kW energie.

Daarmee is het rendement ca 834 / 5670 * 100 = 15%, wat niet eens erg ver af ligt van het rendement van elektrische zonnepanelen (15 - 20%)!

Is dat goed? Een elektrische radiator is 800W (laag) - 1400W (hoog). De keuken heeft een volume van ca. 140 m³
Ik heb materiaal voor drie solar heaters, dus wellicht een paar graden? Het maakt precies het verschil. Hoop ik. En het is gratis, dat scheelt zeker.

Je kan deze solar heaters zien als een raam op afstand. Normaal valt de zon via een raam een huis binnen, en verwarmt dan het interieur. Dit huis heeft nauwelijks ramen, dus deze grote "ramen" op afstand moeten iets doen.

Of de 70 m³ per uur lucht echt gehaald wordt is de vraag. Misschien voor een volgende keer.


// All very well, a solar heating, but what does it yield? 50° hot air is of course nice, but is it significant? A calculation.

The system has a fan that moves 70 m³/hr of air, in principle.

The heat capacity of air is 1,005 kJ / m³ it therefore costs 1005 J of energy to make one kg of air one degree warmer.

1 m³ air weighs 1,225 kg.

The outside temperature is about 15º, while 50º is output, a temperature increase of 35º.

If that happens during one hour, there is 70 m³ air 35º warmer.
That costs 70 m³ * 1,225 kg * 1005 J * 35 = 3016 kJ in one hour.

Watt = J/second, so the capacity is 3016 kJ / 3600 s = 834 Watt

The sun emits around 2.7 kW of energy per m² this thing has a surface area of 2.1 m ², and thus captures 2.1 * 2.7 = 5.67 kW energy.

This means that the yield is about 834 / 5670 * 100 = 15%, which is not very different from the efficiency of electrical solar panels (15 - 20%)!

Is the capacity significant? An electric radiator has a capacity of 800W (low) to 1400W (high), the kitchen has a volume of 140m³
I have materials for three solar heaters, so perhaps a few degrees? I hope that will make the difference. And it's free, that makes quite a difference.

You can view solar heaters as a "remote window". Normally the sun shines through windows, and heats up an interior. However, this house hardly has windows, so we'll use these "remote windows" instead.

You can wonder if the 70 m³ per hour air really is achieved is a good question. Perhaps next time.