Passieve zonneenergie
Theo stelde deze vraag op 31 oktober 2017 om 13:33. Ik heb een logeerkamer met venster op het zuiden.
Licht is hier niet belangrijk.
Maakt het verschil voor de opwarming van deze kamer wanneer ik aan de binnenkant van het raam een matzwarte metalen plaat ophang.
Levert zo'n opstelling meer warmte op dan wanneer het zonlicht op meubels wanden en de vloer valt?
Reacties
Theo de Klerk
op
31 oktober 2017 om 14:35
>Maakt het verschil voor de opwarming van deze kamer wanneer ik aan de binnenkant van het raam een matzwarte metalen plaat ophang
Ja. Waarschijnlijk knapt je ruit (zeker als die dubbelglas is). De warmte opgevangen door de zwarte plaat warmt de ruit sterk op waardoor die uitzet en knapt. Nooit zwart achter een ruit plakken is de praktische ervaring (toen iemand zo met vuilniszakken toch een ruit wilde afdekken voor een donkere projectiekamer).
Wat je wil is de zonnewarmte opvangen en in de kamer brengen. Zelfs alleen een zwarte plaat in de raamopening doet maar zeer ten dele wat je wil: er gaat meer warmte terug naar buiten dan (na geleiding door de plaat) aan de binnenkant wordt afgestaan. Een zwart voorwerp in de kamer zal meer effect hebben (als "zwart lichaam") dan een plaat voor het raam die het ook nog eens donker maakt.
Zonnecellen die stroom opwekken (waarmee je iets gericht kunt opwarmen) lijkt me een betere oplossing (zo'n 200-300 W piek per paneel)
De energie nodig om lucht op te warmen is 1000 J/(kgK) en de zonneconstante (optimaal bij volle zon recht van boven) 1300 J/(s.m2)
Gebouwen in steden die de hele dag in de felle zon stonden stralen ook nog lang na in de nacht maar ook al overdag (daarom is het in de stad warmer dan daarbuiten). Dat zijn echter grote steenmassa's die over de hele dag een beetje zonneenergie kunnen opslaan door opwarming. Een plaat in een raam valt daarbij in het niet.
Ja. Waarschijnlijk knapt je ruit (zeker als die dubbelglas is). De warmte opgevangen door de zwarte plaat warmt de ruit sterk op waardoor die uitzet en knapt. Nooit zwart achter een ruit plakken is de praktische ervaring (toen iemand zo met vuilniszakken toch een ruit wilde afdekken voor een donkere projectiekamer).
Wat je wil is de zonnewarmte opvangen en in de kamer brengen. Zelfs alleen een zwarte plaat in de raamopening doet maar zeer ten dele wat je wil: er gaat meer warmte terug naar buiten dan (na geleiding door de plaat) aan de binnenkant wordt afgestaan. Een zwart voorwerp in de kamer zal meer effect hebben (als "zwart lichaam") dan een plaat voor het raam die het ook nog eens donker maakt.
Zonnecellen die stroom opwekken (waarmee je iets gericht kunt opwarmen) lijkt me een betere oplossing (zo'n 200-300 W piek per paneel)
De energie nodig om lucht op te warmen is 1000 J/(kgK) en de zonneconstante (optimaal bij volle zon recht van boven) 1300 J/(s.m2)
Gebouwen in steden die de hele dag in de felle zon stonden stralen ook nog lang na in de nacht maar ook al overdag (daarom is het in de stad warmer dan daarbuiten). Dat zijn echter grote steenmassa's die over de hele dag een beetje zonneenergie kunnen opslaan door opwarming. Een plaat in een raam valt daarbij in het niet.
Theo
op
31 oktober 2017 om 16:02
De gedachte van een plaat achter het ruit,(ik begrijp beter op enige afstand) is dat het low tech, low cost is. De ruimte wordt heel weinig gebruikt dus lichtverlies is niet erg.
Theo de Klerk
op
31 oktober 2017 om 16:25
Het is low tech, low cost maar ook low gain.
Als je de energie kunt meten die op de plaat valt en ook hoeveel door de plaat wordt weerkaatst (incl wat het eerst absorbeert maar later weer uitstraalt) dan weet je wat "in de plaat" achterblijft. Dat deel zal naar achteren weer uitgestraald worden.
Een kamer van 2x3x2 m (12 m3) heeft al 1,3 x 12 = 15,6 kg lucht. Die kamer 1 graad opwarmen (negerend dat een deel meteen weer uitgestraald wordt naar de omgeving) kost je al 15600 J
Bij een raam van 1 m2 afgeplakt heb je daarvoor 12 s nodig als de zon alle energie met maximale waarde (zonneconstante) daarvoor benut. Maar dat gebeurt niet: vooral het infra-rode deel van het spectrum zal de plaat opwarmen (zoals je ook een vuur "heet" voelt schijnen) - de rest hangt af van hoe diep-zwart (absorberend) de plaat is. En de zonneconstante is een maximum - 50% of minder ervan op deze breedtegraad en weertype is niet onwaarschijnlijk.
Alle beetjes helpen, maar het zijn wel beetjes. De kamer heel goed isoleren helpt alvast om die beetjes niet meteen aan de omgeving door te geven.
Als je de energie kunt meten die op de plaat valt en ook hoeveel door de plaat wordt weerkaatst (incl wat het eerst absorbeert maar later weer uitstraalt) dan weet je wat "in de plaat" achterblijft. Dat deel zal naar achteren weer uitgestraald worden.
Een kamer van 2x3x2 m (12 m3) heeft al 1,3 x 12 = 15,6 kg lucht. Die kamer 1 graad opwarmen (negerend dat een deel meteen weer uitgestraald wordt naar de omgeving) kost je al 15600 J
Bij een raam van 1 m2 afgeplakt heb je daarvoor 12 s nodig als de zon alle energie met maximale waarde (zonneconstante) daarvoor benut. Maar dat gebeurt niet: vooral het infra-rode deel van het spectrum zal de plaat opwarmen (zoals je ook een vuur "heet" voelt schijnen) - de rest hangt af van hoe diep-zwart (absorberend) de plaat is. En de zonneconstante is een maximum - 50% of minder ervan op deze breedtegraad en weertype is niet onwaarschijnlijk.
Alle beetjes helpen, maar het zijn wel beetjes. De kamer heel goed isoleren helpt alvast om die beetjes niet meteen aan de omgeving door te geven.
Jan van de Velde
op
31 oktober 2017 om 16:44
Theo de Klerk plaatste:
low gain.De lichtergekleurde kamerbekleding doet het qua absorptie van straling mogelijk een stuk minder, maar daarentegen zal een groot deel van de niet geabsorbeerde en dus diffuus gereflecteerde straling eerder elders in de kamer terechtkomen dan via dat raam terug naar buiten (kwestie van procentuele oppervlakken) , en dus alsnog worden geabsorbeerd door plafond, vloer etc.
Groet, Jan