Collettore solare per bottiglie di plastica: una guida passo passo all'assemblaggio di elio

Il concetto di energia alternativa per molti proprietari di case e cottage privati ​​è associato a costosi pannelli solari, mulini a vento o pompe di calore. Nessuno immagina nemmeno che in poche ore, per un solo centesimo, puoi costruire un collettore solare da bottiglie di plastica per fornirti acqua calda durante la stagione calda.

Ti diremo come realizzare un sistema efficace per la preparazione di acqua sanitaria da materiali di scarto. Nel nostro articolo troverai una descrizione dettagliata dei progetti e dei metodi dei sistemi di produzione il cui funzionamento è stato testato nella pratica. Sulla base dei nostri consigli, puoi facilmente assemblare un dispositivo utile in casa.

Le specifiche dell'uso dei collettori solari

La principale differenza tra il collettore solare e i vari tipi di generazione di calore sistemi solari consiste nella natura ciclica dell'opera. In altre parole, in assenza del sole non ci sarà energia termica.

Ovviamente, al buio, le prestazioni di una fornitura di acqua calda autonoma con un collettore solare sono ridotte a zero. La produzione di calore da parte del collettore solare è determinata dalla lunghezza della luce diurna, che dipende dalla latitudine geografica e dal periodo dell'anno.

Un collettore solare fatto in casa risolverà non solo il problema della fornitura di acqua calda a casa, non collegata alle reti centrali, ma anche i problemi di riscaldamento

Le caratteristiche climatiche dell'area hanno anche un impatto significativo sul livello di produttività del collettore solare. Se l'area è caratterizzata da frequenti nebbie o il sole si nasconde spesso dietro le nuvole, le prestazioni del collettore solare vengono notevolmente ridotte.

Tuttavia, anche in questo caso collettore solare per riscaldamento e / o il riscaldamento dell'acqua rimane efficace grazie alla capacità di catturare anche i raggi sparsi.

Caratteristiche di progettazione e principio di funzionamento

L'elemento principale della versione standard del collettore solare è un adsorbitore sotto forma di una piastra di rame con un tubo. La piastra si riscalda rapidamente sotto l'influenza della luce solare, trasferendo il calore al tubo e il liquido al suo interno. A causa della circolazione libera o forzata, il calore ricevuto viene quindi trasportato in tutto il sistema.

Sotto l'influenza della luce solare, viene riscaldata una piastra di rame, da cui viene trasferito calore al liquido di raffreddamento nel tubo

Per aumentare l'efficienza dell'adsorbitore dovrebbe essere dotato delle proprietà fisiche necessarie. Prima di tutto, è necessario aumentare la capacità di assorbimento dell'adsorbitore e ridurre al minimo il riflesso della luce solare. La soluzione più semplice è applicare l'inchiostro nero sull'adsorbitore.

Per aumentare l'efficienza dell'adsorbitore, deve essere coperto con vetro trasparente. Il vetro ordinario riflette parte dei raggi del sole.

È preferibile utilizzare vetri speciali a basso contenuto di ferro o utilizzare un rivestimento antiriflesso. Per evitare la contaminazione del vetro, la custodia del collettore solare deve essere sigillata.

Nonostante i molti modi per migliorare le prestazioni e aumentare la produttività del collettore solare, tuttavia, a causa di imperfezioni nella progettazione, questo indicatore è tutt'altro che ideale. Dato il principio del collettore solare e i metodi per aumentarne l'efficienza, cercheremo di creare un modello primitivo ed economico con materiali improvvisati.

Assemblaggio dell'unità da materiali improvvisati

Oltre al basso costo e alla facilità di assemblaggio, l'opzione delle bottiglie di plastica differisce dai sistemi solari standard in quanto i collettori solari piatti non funzionano bene nelle ore del mattino e della sera.

La forma convessa delle bottiglie garantisce una penetrazione quasi verticale dei raggi anche durante il tramonto e l'alba, garantendo così l'efficienza del dispositivo, sia al mattino che alla sera.

Grazie alla forma convessa delle bottiglie di plastica, il dispositivo, anche in posizione orizzontale, è in grado di raccogliere i raggi del sole che sorge e tramonta

Esistono diversi modi distintivi per costruire un sistema perfettamente funzionante per la produzione di acqua calda da bottiglie di plastica:

• Il collettore solare svolge il ruolo di serbatoio di accumulo, in cui l'acqua viene riscaldata e quindi scaricata;
• Il collettore solare è collegato al serbatoio di accumulo per garantire il riscaldamento dell'acqua e la sua circolazione naturale;
• Le bottiglie di plastica del collettore fungono da serbatoio per l'acqua;
• Le bottiglie di plastica svolgono il ruolo di contenitori sigillati per trattenere il calore.

Inoltre, i collettori solari possono variare nelle loro caratteristiche di design. Prima di tutto, ciò è dovuto sia al metodo di fissaggio delle bottiglie sia alle modalità della loro posizione.

L'opzione con l'accumulo di acqua riscaldata

Per creare un collettore solare, avrai bisogno tubo in polipropilene con un diametro di 50 mm, a cui verranno collegate le bottiglie di plastica, il cui numero è determinato dal diametro del tubo. Per il modello sono state prese 15 bottiglie di plastica, quindi la capacità di lavoro del collettore solare era di 30 litri.

I giunti tra le bottiglie e il tubo di propilene sono rivestiti con sigillante siliconico per evitare perdite d'acqua.

Per collegare le bottiglie in un unico sistema in un tubo di propilene progettato per l'acqua calda, è necessario praticare fori. La soluzione ideale era usare una punta da trapano su legno con un diametro di 26 mm.

Con tali dimensioni, viene garantita la massima densità della connessione e la bottiglia viene avvitata con forza nel foro attraverso la sua filettatura. Per garantire la massima tenuta del giunto, i giunti possono essere rivestiti con sigillante siliconico, ma è meglio usare un adesivo hot melt.

Per ottenere l'effetto di vasi comunicanti nella parte superiore di ogni bottiglia, è necessario praticare fori con un diametro di circa 2 mm.

Dopo aver collegato le bottiglie, un raccordo viene tagliato su un lato del tubo, che verrà successivamente collegato alla rete idrica per fornire acqua. D'altra parte, un rubinetto dovrebbe essere inserito attraverso il quale l'acqua riscaldata si fonderà nel serbatoio.

Tuttavia, sotto il peso dell'acqua riempita, un tale dispositivo per uso domestico energia solare potrebbe perdere la sua integrità. Pertanto, sarà la scatola del dispositivo appropriata. Per farlo, hai bisogno di una tavola con una larghezza di 150 mm.

Per aumentare l'efficienza del collettore solare, nella parte inferiore della scatola, è possibile posare il polistirolo o il polistirene espanso con uno spessore di 50 mm e coprire con un foglio.

Dopo aver installato il collettore solare nel luogo della sua ulteriore operazione, le bottiglie di plastica devono essere verniciate di nero per un più efficiente assorbimento della luce solare.

Se macchiato di nero, aumenta la capacità di assorbimento della plastica e aumenta l'efficienza del riscaldamento dell'acqua

È meglio usare la vernice opaca e applicare a spruzzo da una bomboletta spray. Resta da coprire la scatola di vetro, aumentando così la sua tenuta e collegandola al sistema di alimentazione dell'acqua fredda e al sistema di scarico dell'acqua calda preparata per l'uso nel serbatoio di accumulo.

Per esperienza pratica è noto che la plastica non tollera gli effetti delle alte temperature, che portano alla sua deformazione. Nei giorni di sole splendente, la temperatura dell'acqua riscaldata può superare i 65 gradi, con conseguente deformazione plastica.

A questo proposito, è meglio rifiutare un'ulteriore sigillatura della scatola con il vetro in generale o usarla esclusivamente in caso di tempo nuvoloso.

Metodo con circolazione di acqua riscaldata

Il sistema del collettore solare è simile alla prima opzione, ma presenta una serie di differenze strutturali.

Per creare un collezionista, saranno necessari i seguenti strumenti e materiali:

• Tubo in PVC con un diametro di 20 mm con angoli e tee;
• Tagliatubi a rullo;
• Scalpellatori;
• Primer (detergente);
• Bottiglie di plastica;
• Tetrapaki a base di latte o succo;
• Coltello da cancelleria;
• cartone;
• Vernice nera opaca resistente al calore;
• Serbatoio di stoccaggio.

Per l'installazione, abbiamo bisogno di un tubo in PVC con un diametro di 20 mm. La parte orizzontale del tubo deve essere tagliata in pezzi in cui gli angoli e le T saranno fissati mediante saldatura a freddo. La parte inferiore del collettore solare avrà esattamente lo stesso aspetto. Nel risultato finale, otteniamo un sistema chiuso, ma prima le cose.

Caratteristiche di incollare tubi in PVC

Per ottenere un taglio di qualità è meglio usare tagliatubidotato di ruote. Dopo il taglio, è necessario smussare l'interno del tubo utilizzando speciali strumenti di smussatura.

Dopo aver misurato la profondità delle T e degli angoli, è necessario impostare un segno sull'estremità del tubo da collegare e trattare le estremità del tubo e i raccordi con un primer (detergente).

Grazie al movimento regolare della parte di taglio, il tagliatubi a rullo consente di evitare la deformazione della sezione trasversale e la formazione di bave lungo il bordo durante il taglio

Il prossimo passo sarà l'applicazione e la distribuzione della colla all'esterno del tubo e all'interno del raccordo. La colla deve essere applicata con un pennello, mentre la sua dimensione dovrebbe essere inferiore al diametro dei tubi. Resta da inserire il tubo nella T o nell'angolo preparato e ruotarlo di un quarto di giro per una distribuzione uniforme della colla.

Si prega di notare che l'incollaggio di un angolo o tee non dovrebbe richiedere più di 30 secondi. Dopo il fissaggio è necessario rimuovere i resti di colla.

Procedura di fabbricazione del collettore solare

Dopo aver preparato il tubo superiore e aver collegato i tubi verticali ad esso, puoi iniziare a preparare bottiglie di plastica. Nel modello presentato del collettore solare, ci sono 4 tubi verticali lunghi 105 cm, 5 bottiglie di plastica possono essere posizionate su questa lunghezza del tubo.Cioè, per raccogliere il collezionista avrai bisogno di 20 bottiglie di plastica identiche.

Da ogni bottiglia è necessario rimuovere il fondo. Per fare questo, dovresti creare un semplice modello da un pezzo di cartone lungo 30 cm arrotolato in un tubo.Utilizzando un modello e un coltello da cancelleria, rimuovi il fondo delle bottiglie. Dopo aver preparato le bottiglie, puoi iniziare a produrre un assorbitore che assorbirà l'energia solare.

L'uso di un semplice modello di cartone consente di tagliare e ottenere rapidamente bottiglie della stessa dimensione

Nel ruolo di assorbitore, utilizziamo tetrapack usati di succo o latte. Devono essere tagliati, lavati e asciugati accuratamente. Per migliorare la loro assorbenza, applicare una vernice nera opaca. Il modo più semplice per farlo è con la vernice spray.

La messa in serie sequenziale di bottiglie di plastica consente di posizionare facilmente i tetrapack ripiegati

Dopo aver preparato le bottiglie e i tetrapack, puoi iniziare a assemblare il dispositivo solare. Innanzitutto, su un tubo verticale è necessario infilare una bottiglia di plastica con il collo in avanti e inserire un tetrapack in esso. Allo stesso modo, tutte le bottiglie sono infilate su tubi verticali, che devono quindi essere collegati a tee e angoli del tubo inferiore, simile a quello superiore.

Per dare rigidità al collettore solare prodotto, è necessario supportarlo.

Uno scudo di legno convenzionale conferisce rigidità strutturale e facilita lo spostamento del collettore solare nel suo luogo di utilizzo

È possibile, come nel primo caso, posizionare il collettore in una scatola di legno, ma non è più necessario isolarlo. Poiché ciascuna delle bottiglie di plastica è una sorta di piccolo serbatoio isolato, che, riscaldandosi dall'interno, trasferisce il calore all'acqua che circola attraverso i tubi.

Caratteristiche di posizionamento e connessione

Per il massimo assorbimento possibile della luce solare, il collettore deve essere orientato verso sud. Un angolo di inclinazione di 10-15 gradi è sufficiente per consentire al collettore di funzionare efficacemente in quasi tutte le posizioni del sole.

La parte inferiore del tubo deve essere collegata alla parte inferiore del serbatoio di stoccaggio e la parte superiore - approssimativamente, alla sua parte centrale. L'acqua fredda dal serbatoio polimerico fluirà attraverso il tubo inferiore nel collettore, dove si riscalderà e salirà attraverso il tubo superiore nel serbatoio.

Pertanto, verrà eseguita la circolazione naturale dell'acqua attraverso un sistema fatto in casa. Per garantire un'elevata intensità di circolazione dell'acqua, il serbatoio deve essere posizionato appena sopra il collettore solare a una distanza di almeno 0,3 m da esso.

Se il collettore solare è correttamente collegato al serbatoio di accumulo, viene garantita la circolazione naturale dell'acqua.

Va notato che quando l'acqua fredda entra nel serbatoio dal sistema di approvvigionamento idrico, viene attivamente miscelata, il che riduce l'efficienza del collettore. Ciò può essere evitato dotando l'ingresso del serbatoio di un cambio turbolento, che è un tubo collegato con più fori.

L'acqua scorre uniformemente attraverso il cambio, che consente all'acqua fredda di rimanere negli strati inferiori, da dove viene aspirata nel collettore solare.

L'uso di un riduttore turbolento aiuta ad evitare di mescolare acqua fredda e calda nel serbatoio di stoccaggio.

È ovvio che il collettore solare fornisce il riscaldamento dell'acqua solo di giorno in condizioni di sole. Pertanto, è importante conservare l'acqua calda per l'uso durante il giorno e la sera. Per fare ciò, è necessario riscaldare la capacità di memoria.

Conclusioni e video utili sull'argomento

Video 1. Sono quindi comparsi i primi elio-sistemi da bottiglie di plastica:

Video 2. Dispositivo quasi gratuito per il riscaldamento dell'acqua in azione:

Un collettore solare in plastica di plastica per bevande è una soluzione economica per la produzione di acqua calda.Tuttavia, in caso di condizioni meteorologiche avverse prolungate, soprattutto in primavera e in autunno, è consigliabile installare un riscaldatore nel serbatoio di accumulo. In questo caso, il collettore solare entrerà a far parte di un sistema completo che, in condizioni favorevoli, farà risparmiare denaro.

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