Sončni kolektor iz plastičnih steklenic: vodnik po korakih za sestavljanje sončne naprave

Koncept alternativne energije za mnoge lastnike zasebnih hiš in poletnih koč je povezan z dragimi sončnimi kolektorji, vetrnimi turbinami ali toplotnimi črpalkami. Nihče se sploh ne zaveda, da lahko v samo nekaj urah, za pičle penije, zgradite sončni kolektor iz plastičnih steklenic, da se oskrbujete s toplo vodo vso toplo sezono.

Povedali vam bomo, kako iz odpadnih materialov narediti učinkovit sistem za čiščenje sanitarne vode. V našem članku boste našli podroben opis zasnov in načinov izdelave sistemov, katerih delovanje je bilo preizkušeno v praksi. Ob upoštevanju naših priporočil boste brez težav sestavili uporabno gospodinjsko napravo.

Posebnosti uporabe sončnih kolektorjev

Glavna razlika med sončnim kolektorjem in različnimi vrstami proizvajalcev toplote solarni sistemi sestoji iz cikličnega dela. Z drugimi besedami, brez sonca ne bo toplotne energije.

Očitno je, da se v temi zmogljivost avtonomnega sistema tople vode s sončnim kolektorjem zmanjša na nič. Proizvodnja toplote s sončnim kolektorjem je odvisna od dolžine dnevne svetlobe, ki je odvisna od zemljepisne širine in letnega časa.

Domači sončni kolektor bo rešil ne le vprašanje oskrbe s toplo vodo v hiši, ki ni priključena na centralno omrežje, ampak tudi težave z ogrevanjem

Na stopnjo učinkovitosti sončnega kolektorja pomembno vplivajo tudi podnebne značilnosti območja. Če je za območje značilna pogosta megla ali je sonce pogosto skrito za oblaki, se zmogljivost sončnega kolektorja znatno zmanjša.

Vendar tudi v tem primeru sončni kolektor za ogrevanje in/ali ogrevanje vode ostane učinkovito zaradi svoje sposobnosti zajemanja tudi razpršenih žarkov.

Oblikovne značilnosti in načelo delovanja

Glavni element standardne izvedbe sončnega kolektorja je adsorber v obliki bakrene plošče s cevjo. Plošča se pod vplivom sončne svetlobe hitro segreje in prenaša toploto na cev in tekočino v njej. Zahvaljujoč prostemu ali prisilnemu kroženju se nastala toplota naprej prenaša po sistemu.

Pod vplivom sončne svetlobe se bakrena plošča segreje, iz katere se toplota prenese na hladilno tekočino, ki se nahaja v cevi

Za povečanje učinkovitosti adsorberja mora biti opremljen s potrebnimi fizikalnimi lastnostmi. Najprej je treba povečati absorpcijsko sposobnost adsorberja in zmanjšati odboj sončne svetlobe. Najenostavnejša rešitev bi bila nanos črne barve na adsorber.

Za povečanje učinkovitosti adsorberja mora biti pokrit s prozornim steklom. Navadno steklo odbija nekaj sončnih žarkov.

Najbolje je uporabiti posebno steklo z nizko vsebnostjo železa ali uporabiti antirefleksni premaz. Da bi preprečili kontaminacijo stekla, mora biti telo sončnega kolektorja nepredušno zaprto.

Kljub številnim načinom za izboljšanje delovanja in povečanje produktivnosti sončnega kolektorja, zaradi pomanjkljivosti v zasnovi ta indikator še zdaleč ni idealen. Ob upoštevanju principa delovanja sončnega kolektorja in metod za povečanje njegove učinkovitosti bomo poskušali iz odpadnega materiala ustvariti primitiven in poceni model.

Sestavljanje enote iz odpadnega materiala

Poleg poceni in enostavne montaže se možnost iz plastičnih steklenic od standardnih solarnih naprav razlikuje po tem, da ploščati sončni kolektorji ne delujejo dobro v jutranjih in večernih urah.

Konveksna oblika steklenic zagotavlja skoraj navpičen prodor žarkov tudi ob sončnem zahodu in zori, s čimer je zagotovljena učinkovitost naprave tako zjutraj kot zvečer.

Zahvaljujoč konveksni obliki plastičnih steklenic lahko naprava tudi v vodoravnem položaju ujame žarke vzhajajočega in zahajajočega sonca.

Obstaja več značilnih načinov za izdelavo brezhibno delujočega sistema tople vode iz plastičnih steklenic:

• Sončni kolektor ima vlogo zalogovnika, v katerem se voda segreva in nato odvaja;
• Sončni kolektor je povezan z zalogovnikom za zagotavljanje ogrevanja vode in naravnega kroženja;
• Plastične zbiralne steklenice delujejo kot rezervoar za vodo;
• Plastenke delujejo kot zaprte posode za ohranjanje toplote.

Tudi sončni kolektorji se lahko razlikujejo po konstrukcijskih značilnostih. Najprej je to posledica tako načina pritrditve steklenic kot načinov njihove lokacije.

Možnost s hranilnikom ogrevane vode

Za izdelavo sončnega kolektorja boste potrebovali polipropilenska cev s premerom 50 mm, na katerega bodo priključene plastične steklenice, katerih število je določeno s premerom cevi. Za predlogo je bilo vzetih 15 plastičnih steklenic, tako da je bila delovna prostornina sončnega kolektorja 30 litrov.

Spoji, ki povezujejo steklenice s propilensko cevjo, so prevlečeni s silikonsko tesnilno maso, ki preprečuje puščanje vode

Za povezavo steklenic v enoten sistem je treba izvrtati luknje v propilenski cevi, namenjeni za oskrbo s toplo vodo. Idealna rešitev je bila uporaba 26 mm svedra za les.

Pri teh dimenzijah je zagotovljena maksimalna gostota spoja, plastenka pa se v luknjo privije s silo vzdolž njenega navoja. Da bi zagotovili maksimalno tesnjenje povezave, lahko spoje premažemo s silikonsko tesnilno maso, vendar je bolje uporabiti talilno lepilo.

Da bi dosegli učinek sklenjenih posod, je treba v zgornjem delu vsake steklenice narediti luknje s premerom približno 2 mm.

Po priključitvi steklenic se na eni strani cevi izreže priključek, ki bo kasneje priključen na dovod vode za oskrbo z vodo. Na drugi strani namestite pipo, skozi katero bo segreta voda odtekala v zalogovnik.

Vendar pa je pod težo napolnjene vode taka naprava za gospodinjsko uporabo sončna energija lahko izgubi svojo celovitost. Zato bi bilo priporočljivo namestiti škatlo. Za izdelavo boste potrebovali ploščo širine 150 mm.

Za povečanje učinkovitosti sončnega kolektorja lahko na dno škatle položite penasto plastiko ali polistirensko peno debeline 50 mm in jo prekrijete s folijo.

Po namestitvi sončnega kolektorja na mestu njegove nadaljnje uporabe je treba plastične steklenice pobarvati s črno barvo, da učinkoviteje absorbirajo sončno svetlobo.

Pri barvanju v črno se poveča absorpcijska sposobnost plastike in poveča učinkovitost ogrevanja vode.

Bolje je uporabiti mat barvo in jo nanesti z brizganjem iz aerosolne pločevinke. Ostaja le, da škatlo pokrijemo s steklom, s čimer povečamo njeno tesnost in jo priključimo na sistem za oskrbo s hladno vodo in sistem za odvajanje tople vode, pripravljene za uporabo, v zalogovnik.

Iz praktičnih izkušenj je znano, da plastika ne prenaša visokih temperatur, kar vodi do njene deformacije. V svetlih sončnih dneh lahko temperatura segrete vode preseže 65 stopinj, kar bo povzročilo deformacijo plastike.

V zvezi s tem je bolje zavrniti dodatno tesnjenje škatle s steklom ali ga uporabiti izključno v oblačnem vremenu.

Metoda s kroženjem ogrevane vode

Sistem sončnih kolektorjev je podoben prvi možnosti, vendar ima številne konstrukcijske razlike.

Za izdelavo zbiralnika boste potrebovali naslednja orodja in materiale:

• PVC cev s premerom 20 mm z vogali in T-ji;
• Valjčni rezalnik cevi;
• Rezkarji za posnemanje robov;
• Primer (čistilno sredstvo);
• Plastične steklenice;
• Tetrapaki za mleko ali sok;
• Pisarniški nož;
• lepenka;
• Toplotno odporna mat črna barva;
• Rezervoar za shranjevanje.

Za namestitev potrebujemo PVC cev s premerom 20 mm. Vodoravni del cevi je treba razrezati na dele, v katere bodo s hladnim varjenjem pritrjeni kotniki in T-cevi.Dno sončnega kolektorja bo videti popolnoma enako. Končni rezultat je zaprt sistem, a na prvem mestu.

Značilnosti lepljenja PVC cevi

Za pridobitev visokokakovostnega reza je bolje uporabiti rezalnik ceviopremljen z valji. Po rezanju je treba notranjost cevi posneti s posebnimi rezili za posnemanje.

Po merjenju globine T-cev in kotov morate na koncu cevi, ki jo povezujete, označiti in konce cevi in ​​fitingov obdelati s temeljnim premazom (čistilnim sredstvom).

Zahvaljujoč gladkemu gibanju rezalnega dela vam valjčni rezalnik cevi omogoča, da se izognete deformacijam prečnega prereza in nastanku robov vzdolž roba pri rezanju

Naslednji korak je nanos in širjenje lepila po zunanji strani cevi in ​​notranjosti priključka. Lepilo je treba nanesti s čopičem, njegova velikost pa mora biti manjša od premera cevi. Vse, kar ostane, je, da vstavite cev v pripravljeno majico ali kotiček in jo zavrtite za četrt obrata, da enakomerno porazdelite lepilo.

Upoštevati je treba, da je treba delo pri lepljenju enega vogala ali tee zaključiti v največ 30 sekundah. Po fiksiranju je potrebno odstraniti ostanke lepila.

Postopek izdelave sončnega kolektorja

Po pripravi zgornje cevi in ​​pritrditvi navpičnih cevi nanjo lahko začnete pripravljati plastične steklenice. Predstavljeni model sončnega kolektorja ima 4 navpične cevi dolžine 105 cm, v to dolžino cevi je mogoče namestiti 5 plastičnih steklenic. To pomeni, da boste za sestavljanje zbiralnika potrebovali 20 enakih plastičnih steklenic.

Iz vsake steklenice je treba odstraniti dno. Če želite to narediti, naredite preprosto predlogo iz 30 cm dolgega kosa kartona, zvitega v cev.S šablono in nožem odstranite dno steklenic. Po pripravi steklenic se lahko lotite izdelave absorberja, ki bo absorbiral sončno energijo.

Uporaba preproste kartonske predloge vam omogoča hitro rezanje in pridobivanje steklenic enake velikosti

Kot absorber uporabimo odslužene tetrapake sokov ali mleka. Treba jih je narezati, temeljito oprati in posušiti. Za izboljšanje njihove absorpcijske sposobnosti nanesite mat črno barvo. Najlažji način za to je uporaba barve v spreju iz pločevinke.

Zaporedno nizanje plastenk omogoča enostavno polaganje zloženih tetrapakov vanje

Po pripravi plastenk in tetrapakov se lahko lotite montaže solarne naprave. Najprej morate na navpično cev priviti plastično steklenico z vratom naprej in vanjo vstaviti Tetra Pak. Na podoben način so vse steklenice nanizane na navpične cevi, ki jih je treba nato povezati s čepi in vogali spodnje cevi, podobno kot zgornjo.

Da bi izdelanemu sončnemu kolektorju zagotovili togost, je potrebno zanj narediti oporo.

Navadna lesena plošča daje konstrukciji togost in omogoča enostavno premikanje sončnega kolektorja na mesto njegovega delovanja

Lahko, kot v prvem primeru, postavite zbiralnik v leseno škatlo, vendar ga ni več treba izolirati. Ker je vsaka od plastičnih steklenic nekakšen majhen izolirani rezervoar, ki s segrevanjem od znotraj prenaša toploto na vodo, ki kroži po ceveh.

Značilnosti postavitve in povezave

Za čim večjo absorpcijo sončne svetlobe mora biti kolektor usmerjen proti jugu. Majhen kot nagiba 10-15 stopinj je dovolj, da kolektor učinkovito deluje v skoraj vseh položajih sonca.

Spodnji del cevi mora biti povezan z dnom rezervoarja, zgornji del pa približno z njegovim osrednjim delom. Hladna voda iz polimerne posode bo tekla skozi spodnjo cev v kolektor, kjer se bo segrela in dvignila po zgornji cevi v rezervoar.

Tako bo prišlo do naravnega kroženja vode skozi domači sistem. Da bi zagotovili visoko intenzivnost kroženja vode, je treba rezervoar postaviti tik nad sončnim kolektorjem na razdalji najmanj 0,3 m od njega.

Ko je sončni kolektor pravilno priključen na zalogovnik, je zagotovljeno naravno kroženje vode

Upoštevati je treba, da ko hladna voda vstopi v rezervoar iz vodovodnega sistema, se aktivno meša, kar zmanjša učinkovitost zbiralnika. Temu se lahko izognemo tako, da vstop v rezervoar opremimo s turbulentnim reduktorjem, ki je zamašena cev z več luknjami.

Voda nemoteno teče skozi reduktor, kar omogoča, da hladna voda ostane v spodnjih plasteh, od koder se odvaja v sončni kolektor.

Uporaba turbulentnega reduktorja pomaga preprečiti mešanje hladne in tople vode v hranilniku

Očitno sončni kolektor zagotavlja ogrevanje vode le podnevi v sončnem vremenu. Zato je pomembno, da toplo vodo prihranite za uporabo podnevi in ​​zvečer. Da bi to naredili, je treba rezervoar za shranjevanje izolirati.

Zaključki in uporaben video na to temo

Video 1. Tako so se pojavili prvi solarni sistemi iz plastičnih steklenic:

Video 2. Skoraj brezplačna naprava za ogrevanje vode v akciji:

Sončni kolektor iz plastičnih posod za pijačo je poceni rešitev za pripravo tople vode. V primeru dolgotrajnega slabega vremena, predvsem spomladi in jeseni, pa je priporočljivo v zalogovnik vgraditi grelni element. V tem primeru bo sončni kolektor postal del celotnega sistema, kar bo pod ugodnimi pogoji omogočilo prihranek denarja.

Povejte nam o svojih izkušnjah pri gradnji domačega solarnega sistema iz plastičnih steklenic. Možno je, da imate v svojem arzenalu informacije in možnosti oblikovanja, ki bi lahko bile koristne za obiskovalce spletnega mesta. V spodnji blok obrazec napišite komentarje, postavite vprašanja, delite fotografije in koristne informacije.