Capteur solaire pour bouteilles en plastique: guide étape par étape de l'assemblage Helio

Le concept d'énergie alternative pour de nombreux propriétaires de maisons et chalets privés est associé à des panneaux solaires, des éoliennes ou des pompes à chaleur coûteux. Personne ne suppose même qu'en quelques heures vous pouvez construire un capteur solaire à partir de bouteilles en plastique pour de simples sous pour vous alimenter en eau chaude tout au long de la saison chaude.

Nous vous expliquerons comment réaliser un système efficace de préparation d'eau sanitaire à partir de déchets. Dans notre article, vous trouverez une description détaillée des conceptions et méthodes de fabrication des systèmes dont le fonctionnement a été testé en pratique. Sur la base de nos recommandations, vous pouvez facilement assembler un appareil utile dans le ménage.

Les spécificités de l'utilisation des capteurs solaires

La principale différence entre le capteur solaire et les différents types de génération de chaleur systèmes solaires consiste dans la nature cyclique de l'œuvre. En d'autres termes, en l'absence de soleil, il n'y aura pas d'énergie thermique.

Evidemment, dans l'obscurité, les performances d'un approvisionnement autonome en eau chaude avec un capteur solaire sont réduites à zéro. La production de chaleur par le capteur solaire est déterminée par la longueur de la lumière du jour, qui dépend de la latitude géographique et de la période de l'année.

Un capteur solaire fait maison résoudra non seulement le problème de l'approvisionnement en eau chaude domestique, non connecté aux réseaux centraux, mais aussi les problèmes de chauffage

Les caractéristiques climatiques de la zone ont également un impact significatif sur le niveau de productivité du capteur solaire. Si la zone est caractérisée par des brouillards fréquents ou que le soleil se cache souvent derrière les nuages, les performances du capteur solaire sont considérablement réduites.

Cependant, dans ce cas aussi capteur solaire pour le chauffage et / ou le chauffage de l'eau reste efficace en raison de la capacité à capter même les rayons diffusés.

Caractéristiques de conception et principe de fonctionnement

L'élément principal de la version standard du capteur solaire est un adsorbeur sous la forme d'une plaque de cuivre avec un tube. La plaque chauffe rapidement sous l'influence de la lumière du soleil, transférant la chaleur au tube et au liquide qu'il contient. En raison d'une circulation libre ou forcée, la chaleur reçue est ensuite transportée dans tout le système.

Sous l'influence de la lumière du soleil, une plaque de cuivre est chauffée, à partir de laquelle la chaleur est transférée au liquide de refroidissement dans le tube

Pour augmenter l'efficacité de l'adsorbeur doit être doté des propriétés physiques nécessaires. Tout d'abord, il est nécessaire d'augmenter la capacité d'absorption de l'adsorbeur et de minimiser la réflexion de la lumière solaire. La solution la plus simple consiste à appliquer de l'encre noire sur l'adsorbeur.

Pour augmenter l'efficacité de l'adsorbeur, celui-ci doit être recouvert de verre transparent. Le verre ordinaire reflète une partie des rayons du soleil.

Il est préférable d'utiliser du verre spécial à faible teneur en fer ou d'utiliser un revêtement antireflet. Pour éviter la contamination du verre, le boîtier du capteur solaire doit être scellé.

Malgré les nombreuses façons d'améliorer les performances et d'augmenter la productivité du capteur solaire, néanmoins, en raison des imperfections de la conception, cet indicateur est loin d'être idéal. Compte tenu du principe du capteur solaire et des méthodes pour augmenter son efficacité, nous allons essayer de créer un modèle primitif et peu coûteux à partir de matériaux improvisés.

Assemblage de l'unité à partir de matériaux improvisés

En plus du faible coût et de la facilité de montage, l'option des bouteilles en plastique diffère des systèmes solaires standard en ce que les capteurs solaires plats ne fonctionnent pas bien le matin et le soir.

La forme convexe des bouteilles permet une pénétration presque verticale des rayons même au coucher du soleil et à l'aube, garantissant ainsi l'efficacité de l'appareil, le matin comme le soir.

En raison de la forme convexe des bouteilles en plastique, l'appareil, même en position horizontale, est capable de capter les rayons du soleil levant et couchant

Il existe plusieurs façons distinctes de construire un système parfaitement fonctionnel pour produire de l'eau chaude à partir de bouteilles en plastique:

• Le capteur solaire joue le rôle d'un réservoir de stockage, dans lequel l'eau est chauffée puis évacuée;
• Le capteur solaire est connecté au réservoir de stockage pour assurer le chauffage de l'eau et sa circulation naturelle;
• Les bouteilles en plastique du collecteur agissent comme un réservoir d'eau;
• Les bouteilles en plastique jouent le rôle de récipients scellés pour retenir la chaleur.

De plus, les capteurs solaires peuvent varier dans leurs caractéristiques de conception. Tout d'abord, cela est dû à la fois à la méthode de fixation des bouteilles et aux modalités de leur localisation.

L'option avec l'accumulation d'eau chauffée

Pour fabriquer un capteur solaire, vous aurez besoin tuyau en polypropylène d'un diamètre de 50 mm, auquel seront connectées des bouteilles en plastique, dont le nombre est déterminé par le diamètre du tuyau. Pour le modèle, 15 bouteilles en plastique ont été prises, donc la capacité de travail du capteur solaire était de 30 litres.

Les joints entre les bouteilles et le tuyau de propylène sont recouverts d'un mastic silicone pour éviter les fuites d'eau.

Pour connecter les bouteilles en un seul système dans un tuyau de propylène conçu pour l'eau chaude, il est nécessaire de percer des trous. La solution idéale était d'utiliser un foret sur du bois d'un diamètre de 26 mm.

Avec de telles dimensions, la densité maximale de la connexion est assurée, et la bouteille est vissée avec force dans le trou à travers son filetage. Pour assurer une étanchéité maximale du joint, les joints peuvent être enduits d'un mastic silicone, mais il est préférable d'utiliser un adhésif thermofusible.

Pour obtenir l'effet de récipients communicants dans la partie supérieure de chaque bouteille, il est nécessaire de faire des trous d'un diamètre d'environ 2 mm.

Après avoir connecté les bouteilles, un raccord est coupé sur un côté du tuyau, qui sera ensuite connecté à l'alimentation en eau pour l'alimentation en eau. D'un autre côté, un robinet doit être inséré à travers lequel l'eau chauffée se fondra dans le réservoir de stockage.

Cependant, sous le poids de l'eau remplie, un tel appareil à usage domestique l'énergie solaire peut perdre son intégrité. Par conséquent, ce sera la boîte d'appareil appropriée. Pour le faire, vous avez besoin d'une planche d'une largeur de 150 mm.

Pour augmenter l'efficacité du capteur solaire, au fond de la boîte, vous pouvez poser du polystyrène ou du polystyrène expansé d'une épaisseur de 50 mm et recouvrir d'une feuille.

Après avoir installé le capteur solaire à la place de son fonctionnement ultérieur, les bouteilles en plastique doivent être peintes en noir pour une absorption plus efficace de la lumière solaire.

Lorsqu'il est teint en noir, la capacité d'absorption du plastique augmente et l'efficacité de l'eau de chauffage augmente

Il est préférable d'utiliser de la peinture mate et d'appliquer par pulvérisation à partir d'une bombe aérosol. Il reste à couvrir la boîte de verre, augmentant ainsi son étanchéité et à la connecter au système d'alimentation en eau froide et au système de vidange de l'eau chaude préparée pour être utilisée dans le réservoir de stockage.

L'expérience pratique montre que le plastique ne tolère pas les effets des températures élevées qui conduisent à sa déformation. Par beau temps ensoleillé, la température de l'eau chauffée peut dépasser 65 degrés, ce qui entraînera une déformation plastique.

À cet égard, il est préférable de refuser l'étanchéité supplémentaire de la boîte avec du verre en général ou de l'utiliser exclusivement par temps nuageux.

Méthode avec circulation d'eau chauffée

Le système du capteur solaire est similaire à la première option, mais présente un certain nombre de différences structurelles.

Pour créer un collecteur, les outils et matériaux suivants seront nécessaires:

• Tuyau en PVC d'un diamètre de 20 mm avec coins et tés;
• Coupe-tube à rouleaux;
• Coupe-burin;
• Apprêt (agent de nettoyage);
• Bouteilles en plastique;
• Tetrapaki à base de lait ou de jus;
• Couteau de papeterie;
• Carton;
• Peinture noire mate résistante à la chaleur;
• Réservoir de stockage.

Pour l'installation, nous avons besoin d'un tuyau en PVC d'un diamètre de 20 mm. La partie horizontale du tuyau doit être coupée en morceaux dans lesquels les coins et les tés seront fixés par soudure à froid. Le bas du capteur solaire aura exactement la même apparence. Au final, nous obtenons un système fermé, mais tout d'abord.

Caractéristiques du collage de tuyaux en PVC

Pour obtenir une coupe de qualité, il est préférable d'utiliser coupe-tubeéquipé de roulettes. Après la coupe, il est nécessaire de chanfreiner l'intérieur du tuyau à l'aide d'outils de chanfreinage spéciaux.

Après avoir mesuré la profondeur des tés et des angles, vous devez définir une marque à l'extrémité du tuyau à raccorder et traiter les extrémités et les raccords du tuyau avec un apprêt (agent de nettoyage).

Grâce au mouvement fluide de la partie coupante, le coupe-tube à rouleaux vous permet d'éviter la déformation de la section transversale et la formation de bavures le long du bord pendant la coupe

La prochaine étape sera l'application et la distribution de colle à l'extérieur du tuyau et à l'intérieur du raccord. La colle doit être appliquée au pinceau, tandis que sa taille doit être inférieure au diamètre des tuyaux. Il reste à insérer le tuyau dans le té ou le coin préparé et à le tourner d'un quart de tour pour une répartition uniforme de la colle.

Veuillez noter que le collage d'un coin ou d'un tee ne devrait pas prendre plus de 30 secondes. Après la fixation, il est nécessaire d'enlever les restes de colle.

Procédure de fabrication des capteurs solaires

Après avoir préparé le tuyau supérieur et y avoir fixé les tuyaux verticaux, vous pouvez commencer à préparer des bouteilles en plastique. Dans le modèle présenté du capteur solaire, il y a 4 tuyaux verticaux de 105 cm de long, 5 bouteilles en plastique peuvent être placées sur cette longueur du tuyau.Autrement dit, pour collecter le collecteur, vous aurez besoin de 20 bouteilles en plastique identiques.

De chaque bouteille, vous devez retirer le fond. Pour ce faire, vous devez réaliser un gabarit simple à partir d'un carton de 30 cm de long enroulé dans un tube. À l'aide d'un gabarit et d'un couteau à papeterie, retirez le fond des bouteilles. Après avoir préparé les bouteilles, vous pouvez commencer à fabriquer un absorbeur qui absorbera l'énergie solaire.

L'utilisation d'un simple gabarit en carton permet de couper et d'obtenir rapidement des bouteilles de même taille

Dans le rôle d'absorbeur, nous utilisons des tétrapacks usagés à base de jus ou de lait. Ils doivent être coupés, soigneusement lavés et séchés. Pour améliorer leur pouvoir absorbant, une peinture noire mate doit être appliquée. La façon la plus simple de le faire est de pulvériser de la peinture.

L'enchaînement séquentiel des bouteilles en plastique permet d'y placer facilement des tétrapacks pliés

Après avoir préparé les bouteilles et les tétrapacks, vous pouvez commencer à assembler l'appareil solaire. Tout d'abord, sur un tube vertical, vous devez enfiler une bouteille en plastique avec son col vers l'avant et y insérer un tetrapack. De même, toutes les bouteilles sont enfilées sur des tubes verticaux, qui doivent ensuite être connectés aux tés et aux coins du tuyau inférieur, similaire à la tige.

Pour donner de la rigidité au capteur solaire fabriqué, il est nécessaire de faire un support pour celui-ci.

Un bouclier en bois conventionnel confère une rigidité structurelle et facilite le déplacement du capteur solaire vers son lieu d'utilisation

Il est possible, comme dans le premier cas, de placer le collecteur dans une boîte en bois, mais il n'est plus nécessaire de l'isoler. Étant donné que chacune des bouteilles en plastique est une sorte de petit réservoir isolé qui, se réchauffant de l'intérieur, transfère la chaleur à l'eau qui circule à travers les tuyaux.

Caractéristiques de placement et de connexion

Pour une absorption maximale de la lumière solaire, le capteur doit être orienté vers le sud. Un petit angle d'inclinaison de 10 à 15 degrés suffit pour que le collecteur fonctionne efficacement dans presque tous les endroits du soleil.

La partie inférieure du tuyau doit être connectée à la partie inférieure du réservoir de stockage et la partie supérieure - environ, à sa partie centrale. L'eau froide du réservoir de polymère s'écoulera par le tuyau inférieur dans le collecteur, où elle se réchauffera et montera par le tuyau supérieur dans le réservoir.

Ainsi, la circulation naturelle de l'eau à travers un système artisanal sera réalisée. Pour assurer une haute intensité de circulation de l'eau, le réservoir doit être placé juste au-dessus du capteur solaire à une distance d'au moins 0,3 m de celui-ci.

Si le capteur solaire est correctement raccordé au ballon de stockage, la circulation naturelle de l'eau est assurée.

Il convient de noter que lorsque de l'eau froide pénètre dans le réservoir par le système d'alimentation en eau, elle est activement mélangée, ce qui réduit l'efficacité du collecteur. Cela peut être évité en équipant l'entrée du réservoir d'une boîte de vitesses turbulente, qui est un tube bouché à trous multiples.

L'eau s'écoule en douceur à travers la boîte de vitesses, ce qui permet à l'eau froide de rester dans les couches inférieures, d'où elle est aspirée dans le capteur solaire.

L'utilisation d'un réducteur turbulent permet d'éviter de mélanger l'eau froide et l'eau chaude dans le réservoir de stockage.

Il est évident que le capteur solaire ne chauffe l'eau que le jour par temps ensoleillé. Par conséquent, il est important de conserver l'eau chaude pour une utilisation pendant la journée et le soir. Pour ce faire, il est nécessaire de chauffer la capacité de stockage.

Conclusions et vidéo utile sur le sujet

Vidéo 1. Les premiers hélio-systèmes à partir de bouteilles en plastique sont donc apparus:

Vidéo 2. Appareil presque gratuit pour chauffer l'eau en action:

Un capteur solaire en plastique plastique pour boissons est une solution bon marché pour produire de l'eau chaude.Cependant, en cas de mauvais temps prolongé, en particulier au printemps et en automne, il est conseillé d'installer un chauffage dans le réservoir de stockage. Dans ce cas, le capteur solaire fera partie d'un système complet qui, dans des conditions favorables, permettra d'économiser de l'argent.

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