
              TEKNISK INFORMATION OM SOLVRME

 Hej vnner
 Jag ska frska ge lite teknikinformation om solenergi, och bakgrund.

 Solen ger oss en total effekt av 130.000 TW (TerraWatt), somliga 
 sger 200.000 TW. Det beror antagligen p hur mycket av randeffekten man 
 anser trffar jordytan.
 1 TW = 1.000.000 MW (MegaWatt), 1 MW = 1.000.000 W (Watt), allts en ganska 
 stark effekt.......
 Med solen ngorlunda hgt p himlen, tar vi iallafall emot ca 1000 W/m2 en 
 solig dag. En liten egenhet, r att sn och byggnader kan mngdubbla (nja) 
 kanske fr mycket sagt, men strlningen kan ka betydligt genom reflektion.

 Jag mtte en vinterdag upp 1300 W/m2 ute p en sntckt grsmatta.

 Vid mtning p en tvdelad solfngaranlggning mtte vi upp strre effekt
 p den del som hade smst vinkel mot solen (vid den tiden p dagen), och den 
 enda frklaring vi kunde finna, var att ett (ganska stort) tak mitt emot, 
 ca 10 m bort, reflekterade solstrlningen mot solfngaren.

 Solstrlarna bestr av elektromagnetiska vgor inom ett spektrum 
 (vglngdsomrde) frn 3.000 till 24.000 ngstrm (vglngd).
 1  =  0,0000001 millimeter. 
 Vid direkt bestrlning frn solen r det kortare spektrat (omkr 4000 ) 
 starkast, och vid diffus strlning, (skuggat omrde samt mulet vder) r det 
 synliga spektrat, omkring 5000 - 6000 , starkast.
 3000 - 4000  r ultraviolett och r ocks betydande vid direkt strlning.

 Svartkropps-strlning (vrmestrlning) har ett vglngdsomrde 
 20.000 - 200.000 , och det r den strlningen som brjar strla ut frn 
 absorbatorn nr den vrms upp av solstrlarna.

 Rntgenstrlar 0,1 - 3000  r ocks elektromagnetiska vgor, liksom radar,
 radiovgor och vanlig vxelspnning.

 Man har inte bestmt om det synliga ljuset r vgor eller partiklar (fotoner)
 utan anger att det kan vara bde och, (vilket ocks bevisats). Detta stller
 nya frgor om vad det vriga spektrat av elektromagnetiska vgor bestr av.
 Nya rn frn Chandra X-ray laboratoriet i USA antyder att rntgenstrlar
 r en form av ljus, eftersom man dr har kunnat "se" igenom tta stoftmoln
 i rymden, som med vanliga teleskop r helt mrka.

 Det material som ska absorbera (ta t sig) solstrlarna, ska helst ha hela
 det spektrum som solen snder ut, och dr har man kommit nstan nda fram med 
 termiska (vrmeupptagande) solfngare. Det finns material som absorberar 
 99 % av solstrlningen.
 Nr solstrlarna omvandlats till vrme i absorbatorn, ska dom inte strla ut
 vrmen till luften igen, drfr ska absorbatorn ha egenskapen lg 
 vrmeutstrlning. Dr har man ocks kommit mycket lngt, och vanliga vrden
 p a = absorption (vrmeupptagning) och e = emmissivitet (utstrlning) r 
 a = absorp = 0,95 dvs materialet absorberar 95 % av solstrlarna, och fr
 e = emmissivitet = 0,10 dvs materialet strlar ut 10 % av vrmen.
 Man kommer troligen att hitta material som har bttre emmissivitet p sikt.
 Vrmen som nu "landat" p absorbatorn ska sedan hindras att lcka ut till
 luften med hjlp av isolematerial.

 Isolering anvnds huvudsakligen till plana termiska solfngare. 
 Reflektorsolfngare har s sm absorbatorytor att det r mindre viktigt, men
 man kan isolera dess baksidor om man vill.

 Lambdavrden.
 "Lambdavrdet", eller "U-vrdet" som det heter numera, r ett materials
 frmga att hindra vrme och kyla att mtas. ven "specifikt vrmeledningstal",
 nr det gller homogena material och grundmnen.
 Att isolera vrmen frn kyla, r mycket viktigt nr man ska transportera och
 frvara vrmeenergi. Bde det vi definierar som kyla och vrme.

 Drfr anvnder man olika isolermaterial och tjocklekar.
 Det vanligaste r Gullfiber och Rockwool. Dessa har ett specifikt U-vrde
 = 0,04 - 0,05 W/m3*C.
 En kubikmeter Rockwool slpper igenom 0,05 W om den ena sidan r en grad
 varmare n den andra. 1 W om det r 20 grader skillnad.
 Vanlig luft har ett specifikt vrmeledningstal (U-vrde) p 0,0242 W/m3*C, 
 vilket gr det svrt att n lngre n till Rockwool med luften som medium. 

 Cellplast (Frigolit) har lite bttre vrde om det
 r fyllt med en gas, som har lgre specifikt vrmeledningstal n luft.
 (tex freoner). Men cellplaster r inte helt tta, s gasen lcker ut med 
 tiden och erstts med luft. ldre kylskp r fyllda med freoner i 
 plastisoleringen. Det r drfr vi har s mnga freonlckande kylskp p 
 marknaden. 
 Nu har en ny, bttre typ av isolering (Aerogel), brjat anvndas, som r ett 
 glasmaterial bestende av millimetersm bubblor som innehller kolvten.
 Detta lcker bara ut vid krosskador, samt r inte s allvarlig fr miljn. 
 Det har dessutom bttre isolervrde n cellplast pga tunnare vggar.
 Drfr r det viktigt att kontrollera att man fr detta isolermaterial nr
 man kper nytt kylskp. 

 Dessa material har n inte anvnts till solfngare, troligen pga mekanisk 
 svaghet i glasmaterialet. Solfngare utstts fr stora mekaniska pfrestningar
 av stormar och sntyngder.

 Man kan bara isolera baksidan och sidorna med isolermaterial. Framt mste
 man ha ett transparent (glas) material.
 Vanliga fnsterglas har en transparens (genomsynlighet) av 87 % pga viss
 jrnhalt, medan speciella (vita) jrnfria glas har en transparens av 91 %.
 Glas har dessutom en mycket slt reflekterande yta, varfr reflektionen kar
 mycket snabbt nr solen skiner frn sidan (vinkelberoende). Man har gjort
 frsk att strukturera ytan p olika stt, men enligt mina studier har detta
 bara medfrt smre transparens pga att smuts samlats i porer och varit svra
 att rengra.
 Nu har en svensk vid ngstrmlaboratoriet i Uppsala utvecklat en ny typ av
 behandling av glas, som minskar reflektionen s mycket att transparens fr 
 fnsterglas kar frn 87 % till 92 % efter behandling.
 Det terstr att se vilka lngtidseffekter det fr, innan man kan bedma
 hur bra det r.
 
 Avstndet mellan absorbatorn och glaset har stor betydelse fr isolerfmgan
 fr om vi antar att luften str stilla, har luften via avstndet (=tjockleken) 
 dubbelt s bra isolerfrmga som Rockwool. D skulle det vara perfekt att ha 
 stort avstnd mellan glas och absorbator.
 Nu r det inte s enkelt, fr med kande avstnd brjar luften rra p sig,
 (konvektion). Drfr blir isolerfrmgan smre med kande avstnd, = kande 
 konvektion.
 Vid en sammanstllning av de bda kurvorna fr man en grop (dip = lgsta vrde)
 fr lodrt montering vid 25 mm avstnd, och vgrt montering vid 50 mm.

 Eftersom solfngarna skall monteras i en vinkel mellan 0 och 90 grader, blir
 det bsta avstndet ngonstans dremellan.

 Man kan frska bttra p isolerfrmgan med ett konvektionshinder i form av 
 ett tunt lager plastfolie (Teflonfilm) mellan glas och absorbator.
 Svrigheten r att f filmen att stanna kvar i luftrummet och inte erhlla
 kontakt med vare sig glas eller absorbator. Transparens blir ngot smre
 med konvektionshinder, men det blir en nettovinst fr soltillskottet.
 Priset hjs ocks, s det r tveksamt om det blir en nettovinst fr kunden.

 Frutom de rent prestandamssiga hnsynen i materialval, mste en solfngare
 ha mycket goda hllfasthets och korrosionsegenskaper, dvs den ska hlla bde
 fr stormar, sntyngder, luftens surhet och fuktighet, extrema temperatur-
 variationer och temperaturskillnader mellan olika delar av solfngaren.
 Vattentryck, utmattning och frysskador mm.

 Det blir inte enkelt att sammanstlla alla krav till det bsta, 
 fr i slutndan ska det vara billigt ocks.

 Stig Larsson
 Bodvagen 19
 85357 Sundsvall
 SWEDEN
 Tel 060-126703
