Ηλιακός συλλέκτης πλαστικών μπουκαλιών: Ένας οδηγός βήμα προς βήμα για τη συναρμολόγηση Helio

Η έννοια της εναλλακτικής ενέργειας για πολλούς ιδιοκτήτες ιδιωτικών σπιτιών και εξοχικών σπιτιών σχετίζεται με ακριβά ηλιακά πάνελ, ανεμόμυλους ή αντλίες θερμότητας. Κανείς δεν συνειδητοποιεί καν ότι σε λίγες ώρες μπορείτε να φτιάξετε έναν ηλιακό συλλέκτη από πλαστικά μπουκάλια για απλές πένες, προκειμένου να προμηθευτείτε ζεστό νερό καθ 'όλη τη διάρκεια της ζεστής περιόδου.

Θα σας πούμε πώς να δημιουργήσετε ένα αποτελεσματικό σύστημα για την προετοιμασία νερού υγιεινής από απόβλητα υλικά. Στο άρθρο μας, θα βρείτε μια λεπτομερή περιγραφή των σχεδίων και των μεθόδων κατασκευής συστημάτων των οποίων η λειτουργία έχει δοκιμαστεί στην πράξη. Με βάση τις προτάσεις μας, μπορείτε εύκολα να συναρμολογήσετε μια συσκευή που είναι χρήσιμη στο νοικοκυριό.

Οι ιδιαιτερότητες της χρήσης ηλιακών συλλεκτών

Η κύρια διαφορά μεταξύ του ηλιακού συλλέκτη και των διαφόρων τύπων παραγωγής θερμότητας ηλιακά συστήματα συνίσταται στον κυκλικό χαρακτήρα του έργου. Με άλλα λόγια, απουσία του ήλιου δεν θα υπάρχει θερμική ενέργεια.

Προφανώς, στο σκοτάδι, η απόδοση μιας αυτόνομης παροχής ζεστού νερού με ηλιακό συλλέκτη μειώνεται στο μηδέν. Η παραγωγή θερμότητας από τον ηλιακό συλλέκτη καθορίζεται από το μήκος του φωτός της ημέρας, το οποίο εξαρτάται από το γεωγραφικό πλάτος και την ώρα του έτους.

Ένας οικιακός ηλιακός συλλέκτης θα λύσει όχι μόνο το ζήτημα της παροχής ζεστού νερού στο σπίτι, που δεν συνδέεται με κεντρικά δίκτυα, αλλά και τα προβλήματα θέρμανσης

Τα κλιματολογικά χαρακτηριστικά της περιοχής έχουν επίσης σημαντικό αντίκτυπο στο επίπεδο παραγωγικότητας του ηλιακού συλλέκτη. Εάν η περιοχή χαρακτηρίζεται από συχνές ομίχλες ή ο ήλιος κρύβεται συχνά πίσω από τα σύννεφα, τότε η απόδοση του ηλιακού συλλέκτη μειώνεται σημαντικά.

Ωστόσο, και σε αυτήν την περίπτωση ηλιακός συλλέκτης για θέρμανση ή / και η θέρμανση νερού παραμένει αποτελεσματική λόγω της ικανότητας σύλληψης ακόμη και διάσπαρτων ακτίνων.

Χαρακτηριστικά σχεδίασης και αρχή λειτουργίας

Το κύριο στοιχείο της τυπικής έκδοσης του ηλιακού συλλέκτη είναι ένας προσροφητής με τη μορφή χαλκού με πλάκα. Η πλάκα θερμαίνεται γρήγορα υπό την επίδραση του ηλιακού φωτός, μεταφέροντας θερμότητα στον σωλήνα και το υγρό σε αυτόν. Λόγω της ελεύθερης ή αναγκαστικής κυκλοφορίας, η λαμβανόμενη θερμότητα μεταφέρεται σε όλο το σύστημα.

Υπό την επίδραση του ηλιακού φωτός, θερμαίνεται μια πλάκα χαλκού, από την οποία η θερμότητα μεταφέρεται στο ψυκτικό στο σωλήνα

Για την αύξηση της αποτελεσματικότητας του προσροφητή θα πρέπει να διαθέτει τις απαραίτητες φυσικές ιδιότητες. Πρώτα απ 'όλα, είναι απαραίτητο να αυξηθεί η ικανότητα προσρόφησης του προσροφητή και να ελαχιστοποιηθεί η αντανάκλαση του ηλιακού φωτός. Η απλούστερη λύση είναι να εφαρμόσετε μαύρο μελάνι στον προσροφητή.

Για να αυξηθεί η απόδοση του προσροφητή, πρέπει να καλύπτεται με διαφανές γυαλί. Το συνηθισμένο γυαλί αντανακλά μέρος των ακτίνων του ήλιου.

Είναι καλύτερο να χρησιμοποιείτε ειδικό γυαλί με χαμηλή περιεκτικότητα σε σίδηρο ή να χρησιμοποιείτε αντιανακλαστική επίστρωση. Για να αποφευχθεί η μόλυνση του γυαλιού, πρέπει να σφραγιστεί η θήκη του ηλιακού συλλέκτη.

Παρά τους πολλούς τρόπους βελτίωσης της απόδοσης και αύξησης της παραγωγικότητας του ηλιακού συλλέκτη, ωστόσο, λόγω των ατελειών στο σχεδιασμό, αυτός ο δείκτης απέχει πολύ από τον ιδανικό. Δεδομένης της αρχής του ηλιακού συλλέκτη και των μεθόδων για την αύξηση της απόδοσής του, θα προσπαθήσουμε να δημιουργήσουμε ένα πρωτόγονο και φθηνό μοντέλο από αυτοσχέδια υλικά.

Συναρμολόγηση της μονάδας από αυτοσχέδια υλικά

Εκτός από το χαμηλό κόστος και την ευκολία συναρμολόγησης, η επιλογή των πλαστικών φιαλών διαφέρει από τα τυπικά ηλιακά συστήματα, καθώς οι επίπεδες ηλιακοί συλλέκτες δεν λειτουργούν καλά τις πρωινές και τις βραδινές ώρες.

Το κυρτό σχήμα των φιαλών παρέχει σχεδόν κάθετη διείσδυση των ακτίνων ακόμη και κατά το ηλιοβασίλεμα και την αυγή, εξασφαλίζοντας έτσι την αποτελεσματικότητα της συσκευής, τόσο το πρωί όσο και το βράδυ.

Λόγω του κυρτού σχήματος των πλαστικών φιαλών, η συσκευή, ακόμη και σε οριζόντια θέση, μπορεί να παραλάβει τις ακτίνες του ήλιου που ανατέλλει και δύει

Υπάρχουν διάφοροι διακριτικοί τρόποι δημιουργίας ενός τέλεια λειτουργικού συστήματος για την παραγωγή ζεστού νερού από πλαστικά μπουκάλια:

• Ο ηλιακός συλλέκτης παίζει το ρόλο μιας δεξαμενής αποθήκευσης, στην οποία το νερό θερμαίνεται και στη συνέχεια αποστραγγίζεται.
• Ο ηλιακός συλλέκτης συνδέεται με τη δεξαμενή αποθήκευσης για να διασφαλίσει τη θέρμανση του νερού και τη φυσική του κυκλοφορία.
• Τα πλαστικά μπουκάλια του συλλέκτη λειτουργούν ως δεξαμενή νερού.
• Τα πλαστικά μπουκάλια παίζουν το ρόλο των σφραγισμένων δοχείων για τη συγκράτηση της θερμότητας.

Επίσης, οι ηλιακοί συλλέκτες μπορούν να διαφέρουν ανάλογα με τα χαρακτηριστικά του σχεδιασμού τους. Πρώτα απ 'όλα, αυτό οφείλεται τόσο στη μέθοδο στερέωσης των φιαλών όσο και στους τρόπους της τοποθεσίας τους.

Η επιλογή με τη συσσώρευση θερμαινόμενου νερού

Για να φτιάξετε έναν ηλιακό συλλέκτη, θα χρειαστείτε σωλήνας πολυπροπυλενίου με διάμετρο 50 mm, με την οποία θα συνδεθούν πλαστικά μπουκάλια, ο αριθμός των οποίων καθορίζεται από τη διάμετρο του σωλήνα. Για το πρότυπο, ελήφθησαν 15 πλαστικά μπουκάλια, οπότε η ικανότητα εργασίας του ηλιακού συλλέκτη ήταν 30 λίτρα.

Οι αρμοί μεταξύ των φιαλών και του σωλήνα προπυλενίου επικαλύπτονται με στεγανωτικό σιλικόνης για την αποφυγή διαρροής νερού.

Για να συνδέσετε τις φιάλες σε ένα μόνο σύστημα σε ένα σωλήνα προπυλενίου που έχει σχεδιαστεί για ζεστό νερό, είναι απαραίτητο να ανοίξετε τρύπες. Η ιδανική λύση ήταν να χρησιμοποιήσετε ένα τρυπάνι σε ξύλο με διάμετρο 26 mm.

Με τέτοιες διαστάσεις, εξασφαλίζεται η μέγιστη πυκνότητα της σύνδεσης και η φιάλη βιδώνεται με δύναμη στην οπή μέσω του σπειρώματος. Για να εξασφαλιστεί η μέγιστη στεγανοποίηση του συνδέσμου, οι αρμοί μπορούν να επικαλυφθούν με στεγανωτικό σιλικόνης, αλλά είναι προτιμότερο να χρησιμοποιείτε κόλλα ζεστού τήγματος.

Για να επιτευχθεί το αποτέλεσμα της επικοινωνίας δοχείων στο πάνω μέρος κάθε φιάλης, είναι απαραίτητο να δημιουργηθούν οπές με διάμετρο περίπου 2 mm.

Μετά τη σύνδεση των φιαλών, ένα εξάρτημα κόβεται στη μία πλευρά του σωλήνα, το οποίο αργότερα θα συνδεθεί με την παροχή νερού για την παροχή νερού. Από την άλλη πλευρά, πρέπει να εισαχθεί μια βρύση μέσω της οποίας το θερμαινόμενο νερό θα συγχωνευτεί στη δεξαμενή αποθήκευσης.

Ωστόσο, κάτω από το βάρος του γεμάτου νερού, μια τέτοια συσκευή για οικιακή χρήση ηλιακή ενέργεια μπορεί να χάσει την ακεραιότητά του. Επομένως, θα είναι κατάλληλο κουτί συσκευής. Για να το φτιάξετε, χρειάζεστε σανίδα πλάτους 150 mm.

Για να αυξήσετε την απόδοση του ηλιακού συλλέκτη, στο κάτω μέρος του κουτιού, μπορείτε να τοποθετήσετε πολυστυρένιο ή διογκωμένο πολυστυρένιο πάχους 50 mm και να το καλύψετε με αλουμινόχαρτο.

Μετά την εγκατάσταση του ηλιακού συλλέκτη στη θέση της περαιτέρω λειτουργίας του, τα πλαστικά μπουκάλια πρέπει να είναι βαμμένα μαύρα για πιο αποτελεσματική απορρόφηση του ηλιακού φωτός.

Όταν χρωματίζεται μαύρο, αυξάνεται η ικανότητα απορρόφησης του πλαστικού και αυξάνεται η απόδοση του νερού θέρμανσης

Είναι καλύτερα να χρησιμοποιήσετε ματ χρώμα και να το εφαρμόζετε με ψεκασμό από δοχείο αεροζόλ. Απομένει να καλύψει το κουτί με γυαλί, αυξάνοντας έτσι τη στεγανότητά του και να το συνδέσει στο σύστημα παροχής κρύου νερού και στο σύστημα αποστράγγισης του ζεστού νερού που είναι έτοιμο για χρήση στη δεξαμενή αποθήκευσης.

Από πρακτική εμπειρία είναι γνωστό ότι το πλαστικό δεν ανέχεται τις επιπτώσεις των υψηλών θερμοκρασιών, οι οποίες οδηγούν στην παραμόρφωση του. Τις ηλιόλουστες μέρες, η θερμοκρασία του θερμαινόμενου νερού μπορεί να ξεπεράσει τους 65 βαθμούς, κάτι που θα οδηγήσει σε πλαστική παραμόρφωση.

Από αυτήν την άποψη, είναι καλύτερο να αρνηθείτε την πρόσθετη σφράγιση του κουτιού με γυαλί γενικά ή να το χρησιμοποιήσετε αποκλειστικά σε συννεφιά.

Μέθοδος με κυκλοφορία θερμαινόμενου νερού

Το σύστημα του ηλιακού συλλέκτη είναι παρόμοιο με την πρώτη επιλογή, αλλά έχει διάφορες δομικές διαφορές.

Για να δημιουργήσετε έναν συλλέκτη, απαιτούνται τα ακόλουθα εργαλεία και υλικά:

• Σωλήνας PVC με διάμετρο 20 mm με γωνίες και μπλουζάκια.
• Κόφτης σωλήνων κυλίνδρων.
• Κόπτες σμίλης
• Αστάρι (καθαριστικό);
• Πλαστικά μπουκάλια
• Τετραπάκι από γάλα ή χυμό.
• Μαχαίρι χαρτικών;
• Χαρτόνι
• Ματ μαύρο χρώμα ανθεκτικό στη θερμότητα.
• Δεξαμενή αποθήκευσης.

Για εγκατάσταση, χρειαζόμαστε σωλήνα PVC με διάμετρο 20 mm. Το οριζόντιο τμήμα του σωλήνα πρέπει να τεμαχίζεται σε κομμάτια στα οποία θα γίνονται γωνίες και μπλουζάκια με ψυχρή συγκόλληση. Το κάτω μέρος του ηλιακού συλλέκτη θα μοιάζει ακριβώς το ίδιο. Στο τελικό αποτέλεσμα, έχουμε ένα κλειστό σύστημα, αλλά πρώτα τα πρώτα.

Χαρακτηριστικά κολλητικών σωλήνων PVC

Για να πάρετε μια ποιοτική περικοπή είναι καλύτερο να το χρησιμοποιήσετε κόφτης σωλήνωνεξοπλισμένα με τροχίσκους. Μετά την κοπή, είναι απαραίτητο να ανοίξετε το εσωτερικό του σωλήνα χρησιμοποιώντας ειδικά εργαλεία λοξότμησης.

Αφού μετρήσετε το βάθος των μπλουζών και των γωνιών, πρέπει να βάλετε ένα σημάδι στο άκρο του σωλήνα που θα συνδεθεί και να επεξεργαστείτε τα άκρα και τα εξαρτήματα του σωλήνα με ένα αστάρι (καθαριστικό).

Χάρη στην ομαλή κίνηση του τμήματος κοπής, ο κύλινδρος κοπής σωλήνων αποφεύγει την παραμόρφωση διατομής και το σχηματισμό γλουτών κατά μήκος της άκρης κατά την κοπή

Το επόμενο βήμα θα είναι η εφαρμογή και διανομή κόλλας στο εξωτερικό του σωλήνα και στο εσωτερικό του εξαρτήματος. Η κόλλα πρέπει να εφαρμόζεται με πινέλο, ενώ το μέγεθός της πρέπει να είναι μικρότερη από τη διάμετρο των σωλήνων. Απομένει να εισαχθεί ο σωλήνας στο έτοιμο μπλουζάκι ή γωνία και να τον γυρίσουμε το ένα τέταρτο της στροφής για ομοιόμορφη κατανομή κόλλας.

Λάβετε υπόψη ότι η κόλληση σε μια γωνία ή μπλουζάκι δεν πρέπει να διαρκεί περισσότερο από 30 δευτερόλεπτα. Μετά τη στερέωση είναι απαραίτητο να αφαιρέσετε τα υπολείμματα κόλλας.

Διαδικασία κατασκευής ηλιακών συλλεκτών

Αφού προετοιμάσετε τον άνω σωλήνα και συνδέσετε τους κάθετους σωλήνες, μπορείτε να αρχίσετε να προετοιμάζετε πλαστικά μπουκάλια. Στο παρουσιαζόμενο μοντέλο του ηλιακού συλλέκτη, υπάρχουν 4 κάθετοι σωλήνες μήκους 105 cm, 5 πλαστικά μπουκάλια μπορούν να τοποθετηθούν σε αυτό το μήκος του σωλήνα.Δηλαδή, για τη συλλογή του συλλέκτη θα χρειαστείτε 20 πανομοιότυπα πλαστικά μπουκάλια.

Από κάθε φιάλη πρέπει να αφαιρέσετε το κάτω μέρος. Για να το κάνετε αυτό, πρέπει να φτιάξετε ένα απλό πρότυπο από ένα χαρτόνι μήκους 30 εκατοστών τυλιγμένο σε σωλήνα. Χρησιμοποιώντας ένα πρότυπο και ένα μαχαίρι χαρτικών, αφαιρέστε το κάτω μέρος των φιαλών. Μετά την προετοιμασία των φιαλών, μπορείτε να αρχίσετε να κατασκευάζετε έναν απορροφητή που θα απορροφά την ηλιακή ενέργεια.

Η χρήση ενός απλού προτύπου χαρτονιού καθιστά δυνατή την γρήγορη κοπή και λήψη μπουκαλιών του ίδιου μεγέθους

Στο ρόλο του απορροφητή, χρησιμοποιούμε μεταχειρισμένα τετράποδα από χυμό ή γάλα. Πρέπει να κοπούν, να πλυθούν καλά και να στεγνώσουν. Για να βελτιωθεί η απορροφητικότητά τους, πρέπει να εφαρμόζεται μαύρο ματ χρώμα. Ο ευκολότερος τρόπος για να γίνει αυτό είναι με βαφή ψεκασμού.

Η διαδοχική χορδή από πλαστικές φιάλες διευκολύνει την τοποθέτηση διπλωμένων παγίδων σε αυτές

Αφού προετοιμάσετε τις φιάλες και τις παγίδες, μπορείτε να ξεκινήσετε τη συναρμολόγηση της ηλιακής συσκευής. Πρώτα, σε έναν κάθετο σωλήνα πρέπει να δέσετε ένα πλαστικό μπουκάλι με το λαιμό του προς τα εμπρός και να εισάγετε μια παγίδα μέσα σε αυτό. Παρομοίως, όλα τα μπουκάλια είναι κολλημένα σε κάθετους σωλήνες, οι οποίοι στη συνέχεια πρέπει να συνδέονται με μπλουζάκια και γωνίες του κάτω σωλήνα, παρόμοιο με το πάνω.

Για να δοθεί ακαμψία στον κατασκευασμένο ηλιακό συλλέκτη, είναι απαραίτητο να υποστηρίξουμε αυτόν.

Μια συμβατική ξύλινη ασπίδα δίνει δομική ακαμψία και διευκολύνει τη μετακίνηση του ηλιακού συλλέκτη στον τόπο χρήσης του

Είναι δυνατόν, όπως στην πρώτη περίπτωση, να τοποθετήσετε τον συλλέκτη σε ένα ξύλινο κουτί, αλλά δεν είναι πλέον απαραίτητο να τον μονώσετε. Δεδομένου ότι καθένα από τα πλαστικά μπουκάλια είναι ένα είδος μικρής μόνωσης δεξαμενής, η οποία, προθέρμανση από το εσωτερικό, μεταφέρει θερμότητα στο νερό που κυκλοφορεί μέσω των σωλήνων.

Χαρακτηριστικά τοποθέτησης και σύνδεσης

Για τη μέγιστη δυνατή απορρόφηση του ηλιακού φωτός, ο συλλέκτης πρέπει να προσανατολιστεί προς νότια κατεύθυνση. Μια μικρή γωνία κλίσης 10-15 μοιρών αρκεί για να λειτουργεί ο συλλέκτης αποτελεσματικά σε σχεδόν οποιαδήποτε τοποθεσία του ήλιου.

Το κάτω μέρος του σωλήνα πρέπει να συνδέεται με το κάτω μέρος της δεξαμενής αποθήκευσης και το πάνω - περίπου, με το κεντρικό τμήμα του. Κρύο νερό από τη δεξαμενή πολυμερούς θα ρέει μέσω του κάτω σωλήνα στον συλλέκτη, όπου θα θερμαίνεται και θα ανεβαίνει μέσω του άνω σωλήνα στη δεξαμενή.

Έτσι, θα πραγματοποιηθεί η φυσική κυκλοφορία του νερού μέσω ενός σπιτικού συστήματος. Για να εξασφαλιστεί υψηλή ένταση κυκλοφορίας νερού, η δεξαμενή πρέπει να τοποθετηθεί ακριβώς πάνω από τον ηλιακό συλλέκτη σε απόσταση τουλάχιστον 0,3 m από αυτήν.

Εάν ο ηλιακός συλλέκτης είναι σωστά συνδεδεμένος στη δεξαμενή αποθήκευσης, εξασφαλίζεται η φυσική κυκλοφορία του νερού.

Πρέπει να σημειωθεί ότι όταν το κρύο νερό εισέρχεται στη δεξαμενή από το σύστημα παροχής νερού, αναμιγνύεται ενεργά, γεγονός που μειώνει την απόδοση του συλλέκτη. Αυτό μπορεί να αποφευχθεί με τον εξοπλισμό της εισόδου στη δεξαμενή με ένα στροβιλισμένο κιβώτιο ταχυτήτων, το οποίο είναι ένας συνδεδεμένος σωλήνας με πολλαπλές οπές.

Το νερό ρέει ομαλά μέσω του κιβωτίου ταχυτήτων, το οποίο επιτρέπει στο κρύο νερό να παραμένει στα κάτω στρώματα, από όπου εισέρχεται στον ηλιακό συλλέκτη.

Η χρήση ενός τυρβώδους μειωτήρα βοηθά στην αποφυγή ανάμιξης κρύου και ζεστού νερού στη δεξαμενή αποθήκευσης.

Είναι προφανές ότι ο ηλιακός συλλέκτης παρέχει θέρμανση νερού μόνο κατά τη διάρκεια της ημέρας όταν ο καιρός είναι καλός. Επομένως, είναι σημαντικό να διατηρείτε ζεστό νερό για χρήση κατά τη διάρκεια της ημέρας και του βραδιού. Για να γίνει αυτό, είναι απαραίτητο να ζεσταθεί η χωρητικότητα αποθήκευσης.

Συμπεράσματα και χρήσιμο βίντεο σχετικά με το θέμα

Βίντεο 1. Έτσι εμφανίστηκαν τα πρώτα συστήματα ηλίου από πλαστικά μπουκάλια:

Βίντεο 2. Σχεδόν δωρεάν συσκευή για θέρμανση νερού σε δράση:

Ένας πλαστικός πλαστικός ηλιακός συλλέκτης ποτών είναι μια φθηνή λύση για την παραγωγή ζεστού νερού.Ωστόσο, σε περίπτωση παρατεταμένου καιρού, ειδικά την άνοιξη και το φθινόπωρο, συνιστάται η εγκατάσταση θερμαντήρα στη δεξαμενή αποθήκευσης. Σε αυτήν την περίπτωση, ο ηλιακός συλλέκτης θα γίνει μέρος ενός πλήρους συστήματος, το οποίο, υπό ευνοϊκές συνθήκες, θα εξοικονομήσει χρήματα.

Πείτε μας για την εμπειρία σας στην κατασκευή σπιτικού ηλιακού συστήματος από πλαστικά μπουκάλια. Είναι πιθανό το οπλοστάσιό σας να περιέχει πληροφορίες και επιλογές σχεδιασμού που μπορεί να είναι χρήσιμες για τους επισκέπτες του ιστότοπου. Παρακαλώ γράψτε σχόλια στην παρακάτω φόρμα, κάντε ερωτήσεις, μοιραστείτε φωτογραφίες και χρήσιμες πληροφορίες.