3.2 mein Fassadenkolli1

Inhalt:
- Allgemeines
- Beschreibung

Allgemeines:
Prinzipiell können und sollten alle Fragen um den Luftkollektor in das Forum http://www.mahnecke.de/Black300-Forum/index.php gestellt werden. (Dort bin ich zur Zeit als "Randvogelsberger" unterwegs)

Warum halte ich das für sinnvoll?

• Zum einen wird dort von erfahrenen Praktikern geantwortet, die erfolgreich Kollektoren gebaut  haben und betreiben, und nicht nur in einseitiger Sicht von mir. Schliesslich kann ich auch irren..... Dort ist der Umgang miteinander (so meine Erfahrung) respektvoll und höflich und es wird recht schnell geantwortet. Dumme Fragen gibt es nicht.....

• Dieser Blog hier wird sich möglicherweise irgendwann erschöpfen, er ist ja eher wie ein Skript / Bericht geführt und nicht wie ein Tagebuch. Es kommt nichts neues hinzu und ich sehe hier weniger rein. Läuft so ein Kolli, wird er still und heimlich seinen Dienst verrichten.

Natürlich antworte ich hier auf Kommentare (Lob, Anregungen oder Kritik) oder auch auf Fragen.
Per Mail( andreas.voelkel.bahn@gmail.com) oder Google+  (https://plus.google.com/u/0/111410692201155959130/posts) ist das ebenfalls möglich.

Hier sind nun Beschreibung und Bilder meiner ersten 5 qm Anlage zu finden. 

Vorüberlegungen:
- das Wohnzimmer zeigt Richtung Süden (um genau zu sein, 200 °; quasi (S)SSW) und wird am meisten genutzt --> also ideal für den ersten Kollektor!
- Der Kolli soll 3 qm am Stück nicht überschreiten wegen der Temperatur, deshalb werden es 2 Kollis
- evtl wird gedämmt, deshalb wird der Kolli 16 cm dick und hat Lufteinlässe vorn
- Kolli soll wenig Luftwiederstand bieten -> unterströmter Absorber mit Grenzschichtabsaugung über dem Absorber, keine Serpentienen legen
-  waagerechter Kolli sieht besser aus und lässt sich optisch am Balkon fort setzen
--> so bekommt das Haus den schwarzen Solargürtel! :-)

Anfangszustand:




1. zuerst braucht es einen Eingang ins Haus. Ich habe mich für einen Holzmauerkasten entschieden, um die künftigen Luftklappen aufzunehmen. Einfach zu bauen, auch konische Form problemlos  möglich und die Luftklappen sind für Reperaturen oder Verbesserungen einfach herausnehmbar. 

2. Mauerkästen konisch und einfach bauen
Es werden also 2 Kollektoren, 2,4 & 2,6 qm groß

Der konische Kasten soll einen 200mm Lüfter aufnehmen, leider ist der Platz im Zimmer nur unter einem langen Heizkörper 15 cm hoch, der 2. Kasten soll einen 14 cm Lüfter aufnehmen und hat Platz in der Ecke des Wohnzimmers.
Der Mauerkasten besteht aus Leimholz wegen der Breiten von über 200 mm, hoffentlich machen die hohen Temperaturen dem Leimholz nix aus.....


 3. Mauerkästen einbauen (Bohrhammer mit Bohrer und Meisel), der Platz der Kästen ist dem Platz im Wohnzimmer geschuldet

 
 4. Rahmen aus Fichtenholzbrettern (2*15*300 cm) und Stahlwinkeln aus dem Baumarkt.
Der Kolli soll 16 cm Dick werden, weil eine Dämmung von 16 cm geplant war. Ob die Dämmung wirklich kommen wird, weiss ich noch nicht. Deshalb werden die Haltewinkel innen vom Kolli angebracht (Optik).
10 cm Kollidicke reichen sonst aber auch......
Das runde Loch entstammt dem Testkolli und bleibt um Temperatur hinter dem Kolli zu messen und die Option für Umluftbetrieb zu haben.



5. Kolliboden aus Sandwichplatten zuschneiden, Luftauslass nicht vergessen. Ich habe bestimmt 5 mal gemessen bevor ich was abgeschnitten habe. "Verdammt! Schon 3 mal abgeschnitten und immer noch zu kurz". --> das blieb mir erspart :-)  Kolliboden mit Rahmen luftdicht per Backofensilikon gemacht, Kolliboden wurde zusätzlich mit je 10 Schrauben an der Hauswand befestigt, nicht vergessen die blaue Schutzfolie abzuziehen (brennt sich sonst ein und lässt sich kaum noch entfernen)
Schön ist hier zu sehen, das im Hochsommer eine winzige automatische Teilverschattung um die Mittagszeit das System entlastet (Stillstandstemperatur). Am Balkon wird das nicht der Fall sein.
Die braune Seite ist die Rückseite des Kollis. So erreiche ich die 16 cm Kollidicke, um evtl später die Fassade zu dämmen.
Ich hätte sonst die braune Seite nach innen genommen, Absorberblech drauf und hätte so schon eine Lüftführung innerhalb des Kollis. Und der Kolli wäre dünner.




6. Stahlblechabsorber aus Trapezblech. Das Blech war schon matt & schwarz.



7. Absorberblech mit Dachlatten unterstützen, Kolli teilen und dabei Luftfilterkasten vorsehen, sichtbare Stellen einschwärzen, Absorber einbauen, Zwischenraum Luftkasten / Mauerwerk mit Bauschaum schliessen (!  Bauschaum ist nicht hitzebeständig -> deshalb mit Backofensilikon Kolliseitig bestreichen !)







8. Gummidichtung vom Doppelstegplatten auf Rahmen schrauben oder tackern, Doppelstegplatten mit diffusionsoffenen AntiDUSTtape gegen Wasser in den Platten bekleben, mit Alurahmen versehen, Befestigungslöcher bohren, Doppelstegplatten anschrauben



9. Luftfilterfließ in Luftfilterkasten einklemmen, Abdeckung aus Holz (Luftlöcher gefräst, Danke an meinen Schwiegervater hierfür) anbringen, damit das Fließ nicht nass wird





fertig.

Das Kondenswasser in den Doppelstegplatten ist in zwischen wie erhofft verschwunden.

Fehlen nur noch Lüfter, Klappen und die Steuerung dazu.

Weiter gehts mit 4. Luftklappen (nimmt die Lüfter auf) und 5.Steuerung  weiter.


Für das Black300 Forum zeigte ich unsortierte 23 Bilder hier:

https://plus.google.com/u/0/111410692201155959130/posts/RyWtGndd32H?pid=6132099139191932786&oid=111410692201155959130 

Verbesserung1: 
im Oktober 2015 bekam der rechte Kolli einen Absorber aus schwarzen Mückennetz aus Fieberglas. 
Auch diese Idee stammt letztendlich aus dem Black300 Forum.
Der Absorber besteht aus einem Rahmen aus Dachlatten, das Mückennetz ist darauf vorn und hinten, also doppelt, getackert. Bilder gibts leider keine, beim bauen vergessen :-(  Das brachte eine Leistungssteigerung von über 30 %! Der Luftdurchsatz steigerte sich (also weniger Luftwiederstand im Kolli) und die Temperatur erhöhte sich leicht.
Siehe auch 7. Auswertung

 Auch dieses Kondenswasser vom Oktober im rechten Kolli ist in zwischen vollständig weg.

4. Luftklappe

Inhalt:
-erster Versuch
-Aufbau
- Servoantrieb
-einfacher Motorantrieb

erster Versuch

Auch einen Irrweg enthalte ich euch nicht vor.

Quick and Dirty zusammen gefriemelt. Es ist nur für erste Erkenntnise gedacht, deshalb ist es halb offen.
Ich war mir noch nicht im klaren, wie die konische Form am Ende aussieht und welche Probleme entstehen. Auch war hier noch ein Doppelklappensystem mit im Lüfterbau verwendete selbstschliessende Blechrückschlagklappen vorgesehen. Bin dann später aber von den Blechklappen abgekommen wegen der Temperaturleitfähigkeit und damit einhergehender Taupunktproblematik. Die Klappen werden per Schubstange a la Trubadu (http://www.trubadu.de/shop/pdfartikel/rueckschlagklappe.pdf  ) aufgedrückt und schliessen von selbst durch die Federn. Die Grundidee ist ja auch von da.
Fehlt noch der Servo und eine zweite Klappe.

Aufbau

Hier zeige ich nur eine Luftklappe, die konische Luftklappe für den großen Lüfter ist aber genau so aufgebaut, nur halt mit einer großen Außenseite 20*20 cm und einer kleinen Innenseite 20*13 cm.
Diese Luftklappe hier wird in den Mauerkasten des kleineren Kollis geschoben.
Doppelte Klappen sollten eine bessere Isolation bei Minusgraden bringen. Und tatsächlich ist das der Fall.
Bei 0 Grad außen und 17 Grad innen auf Fussbodenhöhe liegt auf der Innenseite der doppelten Klappe 15 Grad an. Die einfache Klappe hat dagegen nur 10 Grad. Das Taupunktproblem dürfte ich so minimiert haben.

1. Klappengehäuse aus Leimholz, rechtes Bild zeigt die Seite wo der Servomotor mit Klappenmechanik hinkommt.

 

2.  Die Klappen selbst bestehen aus Styropor und sind mit Alutape beklebt. Im Augenblick ( 1 Jahr später) spricht nichts dagegen. 
Holzklappen hatte ich probiert, sind aber zu schwer für den Servo. Das habe ich vorher nicht bedacht. Ich hätte die Klappen wie eine Tür aufrecht drehen können oder die Gewindestange mittig um den Schwerpunkt der Klappe installieren können (dann spielt das Gewicht der Klappen kaum eine Rolle) aber die Mauerkästen, die die Klappen aufnehmen, waren schon fertig und sind fest eingebaut.
Die Halterung habe ich aus Federstahl (Servozubehör) gebogen.

 

3. Eine Gewindestange ist der Drehpunkt. Damit die Klappe nicht hin und her rutscht, wird eine Mutter im Holz versenkt, so bleibt die Klappe mittig im Holzkasten. Die Styroporklappen werden mit der Halterung und diese mit der Gewindestange verschraubt. Wird die Gewindestange gedreht, bewegt sich die Klappe.
Beide Klappen haben zueiander so viel Platz, das sie ganz öffnen können und sich nicht gegenseitig behindern.



 
 

 4. Als Anschlag und zum verschließen des Luftspaltes zwischen Klappe und Klappengehäuse habe ich einfach Styroporstreifen rund herum geklebt und auch mit Alutape beklebt. Hält immer noch!
An dieser kleineren Klappe habe ich Holzstreifen angeschraubt. Halten auch immer noch! 

Diese Ansicht zeigt die künftige Aussenseite der Klappe



5. So sieht das eingebaut von innen aus: Konische (große) Luftklappe

 

 kleine Luftklappe:
 





Servoantrieb und Mechanik

Der Motorantrieb erfolgt über einen Servo und ist einfach mit 3 Schrauben angebracht.
Der Servo ist ein analoger Metallgetriebeservo (wegen Abrieb und Temperatur gewählt) Blanko HYX-S0090 mit 10 Kg (100 Ncm) Stellkraft, ca 20 €. Ich hoffe der hält sehr lange. Hab im Internet den nicht mehr gefunden. Aber ähnliches läst sich ja finden....
Der Antrieb kann aber auch mit einem Schrittmotor erfolgen.
Allerdings ist die elektronische Steuerung dann anders. Ich werde es bei Gelegenheit ausprobieren....

Ein Servo soll zeitgleich beide Klappen bewegen. Jetzt ist Federstahl von Vorteil, da genug Toleranz für die Endlagen der leicht unterschiedlichen Stellungen der Klappen bleibt. So können die Klappen mit dem Servo angepresst werden. Und werden nicht durch Wind aufgedrückt.
Alles ist aus Federrundstahl 1,5 mm. Auch wenn die Rundzange etwas gelitten hat, ich bin es zufrieden :-).
Der Federstahl kommt aus dem Modellbau und ist für Ruderansteuerung gedacht.
Ich habe das mit der Länge der einzelnen Hebel einfach ausprobiert.


Es gibt 2 Hebel 3,7 cm mit an beiden Enden Ösen. Mit 2 Muttern, Unterlegscheibe und Federring sind diese Hebel an je einer Gewindestange fest angeschraubt. Eine Schubstange verbindet beweglich den Servoarm mit diesen Hebel über den langen Hebel für die zweite Klappe. Das hellerer "Schneckenkonstruckt" hält die Schubstange bei Druck in Position, damit nichts verkantet. Der maximale Weg des Servoarms ist fast 5 cm ( bei 180 Grad). Sicherlich gibt es schönere Servoansteuerungen, aber es funktioniert.



Der Styroporstreifen dient nur der Wärmeisolierung




Verschiedene Klappenstellungen



2 Holzstreifen halten die Klappe im Mauerkasten, Trittschalldämmung oben und unten isolieren und erleichtern das einschieben in den Mauerkasten. Fehlt noch Bauschaum zwischen Mauaerkasten und Mauer und eine Verkleidung.

einfacher Motorantrieb

•  etwas mit Motor, Endschaltern und Drehrichtungsänderung

                  http://www.strippenstrolch.de/1-6-11-lueftungsklappensteuerung.html
 Habe ich noch nicht ausprobiert.....


Ich habe mal einen Spindelantrieb gesehen. Aber auch der funktioniert mit Endschaltern.
http://www.pollin.de/shop/dt/MjM1OTg2OTk-/Motoren/DC_Getriebemotoren/DC_Getriebemotor_mit_Spindel_200680_12_V_rechts.html?utm_source=google&utm_medium=pvgl&utm_content=310467&gclid=CKL6z7nP5ckCFVKZGwodGGEClQ

Blöderweise zieht das Teil bis zu 22 Ampere bei 12 Volt. Aus gleichen Grund entfällt auch ein Stellmotor der Zentralverriegelung.