Colector solar de botellas de plástico: una guía paso a paso para el ensamblaje de Helio

El concepto de energía alternativa para muchos propietarios de casas privadas y casas de campo está asociado con costosos paneles solares, molinos de viento o bombas de calor. Nadie adivina que en solo unas pocas horas puede construir un colector solar a partir de botellas de plástico por solo unos centavos para abastecerse de agua caliente durante toda la temporada cálida.

Le diremos cómo hacer un sistema eficaz para la preparación de agua sanitaria a partir de materiales de desecho. En nuestro artículo, encontrará una descripción detallada de los diseños y métodos de fabricación de sistemas cuya operación ha sido probada en la práctica. Según nuestras recomendaciones, puede ensamblar fácilmente un dispositivo que sea útil en el hogar.

Los detalles del uso de colectores solares

La principal diferencia entre el colector solar y los diversos tipos de generación de calor. sistemas solares consiste en la naturaleza cíclica de la obra. En otras palabras, en ausencia del sol no habrá energía térmica.

Obviamente, en la oscuridad, el rendimiento de un suministro autónomo de agua caliente con un colector solar se reduce a cero. La producción de calor por el colector solar está determinada por la duración de la luz del día, que depende de la latitud geográfica y la época del año.

Un colector solar hecho en casa resolverá no solo el problema del suministro de agua caliente en el hogar, no conectado a las redes centrales, sino también los problemas de calefacción

Las características climáticas del área también tienen un impacto significativo en el nivel de productividad del colector solar. Si el área se caracteriza por nieblas frecuentes o si el sol a menudo se esconde detrás de las nubes, el rendimiento del colector solar se reduce significativamente.

Sin embargo, en este caso también colector solar para calentar y / o el calentamiento del agua sigue siendo efectivo debido a la capacidad de capturar incluso rayos dispersos.

Características de diseño y principio de funcionamiento.

El elemento principal de la versión estándar del colector solar es un adsorbente en forma de placa de cobre con un tubo. La placa se calienta rápidamente bajo la influencia de la luz solar, transfiriendo calor al tubo y al líquido que contiene. Debido a la circulación libre o forzada, el calor recibido se transporta a través del sistema.

Bajo la influencia de la luz solar, se calienta una placa de cobre, desde la cual se transfiere calor al refrigerante en el tubo

Para aumentar la eficiencia del adsorbente debe estar dotado de las propiedades físicas necesarias. En primer lugar, es necesario aumentar la capacidad de absorción del adsorbente y minimizar el reflejo de la luz solar. La solución más simple es aplicar tinta negra al adsorbente.

Para aumentar la eficiencia del adsorbente, debe cubrirse con vidrio transparente. El vidrio ordinario refleja parte de los rayos del sol.

Es mejor usar vidrio especial con un bajo contenido de hierro o usar un recubrimiento antirreflectante. Para evitar la contaminación del vidrio, la carcasa del colector solar debe sellarse.

A pesar de las muchas formas de mejorar el rendimiento y aumentar la productividad del colector solar, sin embargo, debido a imperfecciones en el diseño, este indicador está lejos de ser ideal. Dado el principio del colector solar y los métodos para aumentar su eficiencia, intentaremos crear un modelo primitivo y económico a partir de materiales improvisados.

Montaje de la unidad a partir de materiales improvisados.

Además del bajo costo y la facilidad de montaje, la opción de botellas de plástico difiere de los sistemas solares estándar en que los colectores solares planos no funcionan bien en las horas de la mañana y de la tarde.

La forma convexa de las botellas proporciona una penetración casi vertical de los rayos incluso durante el atardecer y el amanecer, lo que garantiza la eficiencia del dispositivo, tanto en la mañana como en la noche.

Debido a la forma convexa de las botellas de plástico, el dispositivo, incluso en posición horizontal, puede captar los rayos del sol naciente y poniente.

Hay varias formas distintivas de construir un sistema que funcione perfectamente para producir agua caliente a partir de botellas de plástico:

• El colector solar desempeña el papel de un tanque de almacenamiento, en el que el agua se calienta y luego se drena;
• El colector solar está conectado al tanque de almacenamiento para garantizar el calentamiento del agua y su circulación natural;
• Las botellas de plástico del colector actúan como depósito de agua;
• Las botellas de plástico desempeñan el papel de contenedores sellados para retener el calor.

Además, los colectores solares pueden variar en sus características de diseño. En primer lugar, esto se debe tanto al método de cierre de las botellas como a su ubicación.

La opción con la acumulación de agua caliente.

Para hacer un colector solar, necesitará tubo de polipropileno con un diámetro de 50 mm, al que se conectarán botellas de plástico, cuyo número está determinado por el diámetro de la tubería. Para la plantilla, se tomaron 15 botellas de plástico, por lo que la capacidad de trabajo del colector solar fue de 30 litros.

Las juntas entre las botellas y la tubería de propileno están recubiertas con sellador de silicona para evitar fugas de agua.

Para conectar las botellas en un solo sistema en una tubería de propileno diseñada para agua caliente, es necesario perforar agujeros. La solución ideal era usar una broca en madera con un diámetro de 26 mm.

Con tales dimensiones, se garantiza la densidad máxima de la conexión, y la botella se atornilla con fuerza en el orificio a través de su rosca. Para garantizar el máximo sellado de la junta, las juntas pueden recubrirse con sellador de silicona, pero es mejor usar adhesivo termofusible.

Para lograr el efecto de comunicar vasos en la parte superior de cada botella, es necesario hacer agujeros con un diámetro de aproximadamente 2 mm.

Después de conectar las botellas, se corta un accesorio en un lado de la tubería, que luego se conectará al suministro de agua para suministrar agua. Por otro lado, se debe insertar un grifo a través del cual el agua caliente se fusionará con el tanque de almacenamiento.

Sin embargo, bajo el peso del agua llena, tal dispositivo para uso doméstico energía solar puede perder su integridad. Por lo tanto, será la caja del dispositivo apropiado. Para hacerlo, necesita una tabla con un ancho de 150 mm.

Para aumentar la eficiencia del colector solar, en la parte inferior de la caja, puede colocar poliestireno o poliestireno expandido con un espesor de 50 mm y cubrir con papel de aluminio.

Después de instalar el colector solar en el lugar de su operación adicional, las botellas de plástico deben pintarse de negro para una absorción más eficiente de la luz solar.

Cuando se tiñe de negro, aumenta la capacidad de absorción del plástico y aumenta la eficiencia del calentamiento del agua.

Es mejor usar pintura mate y aplicar pulverizando desde una lata de aerosol. Queda por cubrir la caja con vidrio, lo que aumenta su estanqueidad y la conecta al sistema de suministro de agua fría y al sistema de drenaje del agua caliente preparada para su uso en el tanque de almacenamiento.

Por experiencia práctica se sabe que el plástico no tolera los efectos de las altas temperaturas, que conducen a su deformación. En días soleados y brillantes, la temperatura del agua calentada puede exceder los 65 grados, lo que conducirá a la deformación plástica.

En este sentido, es mejor rechazar el sellado adicional de la caja con vidrio en general o usarlo exclusivamente en climas nublados.

Método con circulación de agua caliente.

El sistema del colector solar es similar a la primera opción, pero tiene una serie de diferencias estructurales.

Para crear un colector, se requerirán las siguientes herramientas y materiales:

• Tubo de PVC con un diámetro de 20 mm con esquinas y tees;
• Cortador de tubos de rodillos;
• Cortadores de cincel;
• Imprimación (agente de limpieza);
• Botellas de plastico;
• Tetrapaki hecho de leche o jugo;
• Papelería cuchillo;
• Cartón
• Pintura negra mate resistente al calor;
• Tanque de almacenamiento.

Para la instalación, necesitamos una tubería de PVC con un diámetro de 20 mm. La parte horizontal de la tubería debe cortarse en pedazos en los que las esquinas y las tes se unirán mediante soldadura en frío. La parte inferior del colector solar se verá exactamente igual. En el resultado final, obtenemos un sistema cerrado, pero lo primero es lo primero.

Características de pegar tuberías de PVC

Para obtener un corte de calidad es mejor usar cortatubosEquipado con ruedas. Después del corte, es necesario biselar el interior de la tubería con herramientas especiales de biselado.

Después de medir la profundidad de las tes y los ángulos, debe establecer una marca en el extremo de la tubería a conectar y tratar los extremos y accesorios de la tubería con una imprimación (agente de limpieza).

Gracias al movimiento suave de la parte cortante, el cortatubos de rodillos le permite evitar la deformación de la sección transversal y la formación de rebabas a lo largo del borde durante el corte.

El siguiente paso será la aplicación y distribución de pegamento en el exterior de la tubería y en el interior del accesorio. El pegamento debe aplicarse con un pincel, mientras que su tamaño debe ser menor que el diámetro de las tuberías. Queda por insertar la tubería en el te o la esquina preparada y girarla un cuarto de vuelta para una distribución uniforme del pegamento.

Tenga en cuenta que pegar una esquina o una camiseta no debería llevar más de 30 segundos. Después de la fijación, es necesario eliminar los restos de pegamento.

Procedimiento de fabricación de colectores solares.

Después de preparar la tubería superior y colocarle las tuberías verticales, puede comenzar a preparar botellas de plástico. En el modelo presentado del colector solar, hay 4 tubos verticales de 105 cm de largo, se pueden colocar 5 botellas de plástico en esta longitud del tubo.Es decir, para recoger el colector necesitará 20 botellas de plástico idénticas.

De cada botella necesitas quitar el fondo. Para hacer esto, debe hacer una plantilla simple a partir de un trozo de cartón de 30 cm de largo enrollado en un tubo. Con una plantilla y un cuchillo de escritorio, retire el fondo de las botellas. Después de preparar las botellas, puede comenzar a fabricar un absorbedor que absorberá la energía solar.

El uso de una plantilla de cartón simple permite cortar y obtener rápidamente botellas del mismo tamaño.

En el papel de absorbente, utilizamos tetrapacks usados ​​de jugo o leche. Deben cortarse, lavarse y secarse completamente. Para mejorar su capacidad de absorción, se debe aplicar pintura negra mate. La forma más fácil de hacerlo es con pintura en aerosol.

El encordado secuencial de botellas de plástico facilita la colocación de tetrapacks plegados en ellas.

Después de preparar las botellas y los tetrapacks, puede comenzar a ensamblar el dispositivo solar. Primero, en un tubo vertical, debe ensartar una botella de plástico con el cuello hacia adelante e insertar un tetrapack en él. Del mismo modo, todas las botellas se encadenan en tubos verticales, que luego deben conectarse a las tes y las esquinas de la tubería inferior, similar a la superior.

Para dar rigidez al colector solar fabricado, es necesario hacer un soporte para él.

Un escudo de madera convencional proporciona rigidez estructural y facilita el traslado del colector solar a su lugar de uso.

Es posible, como en el primer caso, colocar el colector en una caja de madera, pero ya no es necesario aislarlo. Dado que cada una de las botellas de plástico es una especie de pequeño tanque aislado que, al calentarse desde el interior, transfiere calor al agua que circula por las tuberías.

Características de colocación y conexión.

Para la máxima absorción posible de la luz solar, el colector debe estar orientado en dirección sur. Un pequeño ángulo de inclinación de 10-15 grados es suficiente para que el colector trabaje de manera efectiva en casi cualquier lugar del sol.

La parte inferior de la tubería debe estar conectada a la parte inferior del tanque de almacenamiento, y la superior, aproximadamente, a su parte central. El agua fría del tanque de polímero fluirá a través del tubo inferior hacia el colector, donde se calentará y se elevará a través del tubo superior hacia el tanque.

Por lo tanto, se llevará a cabo la circulación natural del agua a través de un sistema casero. Para garantizar una circulación de agua de alta intensidad, el tanque debe colocarse justo por encima del colector solar a una distancia de al menos 0.3 m.

Si el colector solar está conectado correctamente al tanque de almacenamiento, se garantiza la circulación natural del agua.

Cabe señalar que cuando el agua fría ingresa al tanque desde el sistema de suministro de agua, se mezcla activamente, lo que reduce la eficiencia del colector. Esto se puede evitar equipando la entrada al tanque con una caja de cambios turbulenta, que es un tubo tapado con múltiples orificios.

El agua fluye suavemente a través de la caja de engranajes, lo que permite que el agua fría permanezca en las capas inferiores, desde donde se extrae al colector solar.

El uso de un reductor turbulento ayuda a evitar la mezcla de agua fría y tibia en el tanque de almacenamiento.

Es obvio que el colector solar proporciona calefacción de agua solo durante el día en un clima soleado. Por lo tanto, es importante mantener el agua caliente para usar día y noche. Para hacer esto, es necesario calentar la capacidad de almacenamiento.

Conclusiones y video útil sobre el tema.

Video 1. Entonces aparecieron los primeros sistemas helio de botellas de plástico:

Video 2. Dispositivo casi gratuito para calentar agua en acción:

Un colector solar plástico de plástico para bebidas es una solución económica para producir agua caliente.Sin embargo, en caso de mal tiempo prolongado, especialmente en primavera y otoño, es aconsejable instalar un calentador en el tanque de almacenamiento. En este caso, el colector solar pasará a formar parte de un sistema completo que, en condiciones favorables, ahorrará dinero.

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