Plastikowa butelka kolektora słonecznego: przewodnik krok po kroku na temat montażu Helio

Koncepcja energii alternatywnej dla wielu właścicieli prywatnych domów i domków wiąże się z drogimi panelami słonecznymi, wiatrakami lub pompami ciepła. Nikt nawet nie domyśla się, że w ciągu zaledwie kilku godzin za grosza możesz zbudować kolektor słoneczny z plastikowych butelek, aby zaopatrywać się w ciepłą wodę przez cały ciepły sezon.

Powiemy Ci, jak stworzyć skuteczny system przygotowania wody sanitarnej z odpadów. W naszym artykule znajdziesz szczegółowy opis projektów i metod produkcji systemów, których działanie zostało przetestowane w praktyce. Na podstawie naszych zaleceń możesz łatwo zmontować urządzenie przydatne w gospodarstwie domowym.

Specyfika zastosowania kolektorów słonecznych

Główna różnica między kolektorem słonecznym a różnymi rodzajami wytwarzania ciepła systemy słoneczne polega na cykliczności pracy. Innymi słowy, pod nieobecność słońca nie będzie energii cieplnej.

Oczywiście w ciemności wydajność autonomicznego zaopatrzenia w ciepłą wodę z kolektorem słonecznym jest zmniejszona do zera. Produkcja ciepła przez kolektor słoneczny zależy od długości światła dziennego, która zależy od szerokości geograficznej i pory roku.

Domowy kolektor słoneczny rozwiąże nie tylko problem zaopatrzenia w ciepłą wodę w domu, niepodłączony do sieci centralnych, ale także problemy z ogrzewaniem

Cechy klimatyczne tego obszaru mają również znaczący wpływ na poziom wydajności kolektora słonecznego. Jeśli obszar charakteryzuje się częstymi mgłami lub słońce często chowa się za chmurami, wówczas wydajność kolektora słonecznego jest znacznie zmniejszona.

Jednak również w tym przypadku kolektor słoneczny do ogrzewania i / lub podgrzewanie wody pozostaje skuteczne ze względu na zdolność do wychwytywania nawet rozproszonych promieni.

Cechy konstrukcyjne i zasada działania

Głównym elementem standardowej wersji kolektora słonecznego jest adsorber w postaci miedzianej płyty z rurką. Płyta szybko nagrzewa się pod wpływem światła słonecznego, przenosząc ciepło do rurki i cieczy w niej. Ze względu na swobodny lub wymuszony obieg odebrane ciepło jest następnie transportowane przez system.

Pod wpływem światła słonecznego ogrzewa się miedzianą płytkę, z której ciepło jest przekazywane do chłodziwa w rurze

Aby zwiększyć wydajność adsorbera należy wyposażyć go w niezbędne właściwości fizyczne. Przede wszystkim należy zwiększyć zdolność absorpcji adsorbera i zminimalizować odbicie światła słonecznego. Najprostszym rozwiązaniem jest nałożenie czarnego tuszu na adsorber.

Aby zwiększyć wydajność adsorbera, należy go przykryć przezroczystym szkłem. Zwykłe szkło odbija część promieni słonecznych.

Najlepiej używać specjalnego szkła o niskiej zawartości żelaza lub powłoki antyrefleksyjnej. Aby uniknąć zanieczyszczenia szkła, obudowa kolektora słonecznego powinna być szczelnie zamknięta.

Pomimo wielu sposobów poprawy wydajności i zwiększenia wydajności kolektora słonecznego, jednak z powodu niedoskonałości konstrukcji wskaźnik ten jest daleki od ideału. Biorąc pod uwagę zasadę kolektora słonecznego i metody zwiększania jego wydajności, postaramy się stworzyć prymitywny i niedrogi model z improwizowanych materiałów.

Montaż urządzenia z improwizowanych materiałów

Oprócz niskich kosztów i łatwości montażu, opcja plastikowych butelek różni się od standardowych systemów słonecznych tym, że płaskie kolektory słoneczne nie działają dobrze w godzinach porannych i wieczornych.

Wypukły kształt butelek zapewnia prawie pionową penetrację promieni nawet podczas zachodu słońca i świtu, zapewniając w ten sposób wydajność urządzenia, zarówno rano, jak i wieczorem.

Ze względu na wypukły kształt plastikowych butelek urządzenie, nawet w pozycji poziomej, jest w stanie wychwycić promienie wschodzącego i zachodzącego słońca

Istnieje kilka charakterystycznych sposobów zbudowania doskonale działającego systemu do produkcji gorącej wody z plastikowych butelek:

• Kolektor słoneczny pełni rolę zbiornika magazynowego, w którym woda jest podgrzewana, a następnie odprowadzana;
• Kolektor słoneczny jest podłączony do zasobnika, aby zapewnić ogrzewanie wody i jej naturalny obieg;
• Plastikowe butelki kolektora działają jak zbiornik na wodę;
• Plastikowe butelki odgrywają rolę zamkniętych pojemników w celu zatrzymywania ciepła.

Ponadto kolektory słoneczne mogą różnić się pod względem cech konstrukcyjnych. Przede wszystkim wynika to zarówno ze sposobu mocowania butelek, jak i sposobów ich umiejscowienia.

Opcja z akumulacją podgrzanej wody

Aby zbudować kolektor słoneczny, będziesz potrzebować rura polipropylenowa o średnicy 50 mm, do której zostaną podłączone plastikowe butelki, których liczba zależy od średnicy rury. W przypadku szablonu wzięto 15 plastikowych butelek, więc pojemność robocza kolektora słonecznego wynosiła 30 litrów.

Połączenia między butelkami a rurką propylenową są pokryte silikonowym uszczelniaczem, aby zapobiec wyciekom wody.

Aby połączyć butelki w jeden system w rurze propylenowej przeznaczonej do ciepłej wody, konieczne jest wywiercenie otworów. Idealnym rozwiązaniem było użycie wiertła do drewna o średnicy 26 mm.

Przy takich wymiarach zapewniona jest maksymalna gęstość połączenia, a butelka jest wkręcana siłą do otworu przez gwint. Aby zapewnić maksymalne uszczelnienie złącza, złącza można pokryć szczeliwem silikonowym, ale lepiej jest użyć kleju topliwego.

Aby uzyskać efekt łączenia naczyń w górnej części każdej butelki, konieczne jest wykonanie otworów o średnicy około 2 mm.

Po podłączeniu butelek złączka jest wycinana na jednej stronie rury, która później zostanie podłączona do źródła wody w celu dostarczenia wody. Z drugiej strony należy wprowadzić kran, przez który podgrzana woda połączy się ze zbiornikiem.

Jednak pod ciężarem napełnionej wody takie urządzenie do użytku domowego energia słoneczna może stracić swoją integralność. Dlatego będzie to odpowiednie urządzenie. Aby to zrobić, potrzebujesz deski o szerokości 150 mm.

Aby zwiększyć wydajność kolektora słonecznego, u dołu pudełka można ułożyć styropian lub styropian o grubości 50 mm i przykryć folią.

Po zainstalowaniu kolektora słonecznego w miejscu jego dalszej eksploatacji, plastikowe butelki należy pomalować na czarno, aby skuteczniej pochłaniać światło słoneczne.

Po zabarwieniu na czarno zwiększa się zdolność absorpcji tworzywa sztucznego i wzrasta wydajność podgrzewania wody

Lepiej jest używać matowej farby i nakładać przez rozpylanie z puszki z aerozolem. Pozostaje przykryć skrzynkę szkłem, zwiększając w ten sposób jej szczelność i podłączyć ją do systemu zaopatrzenia w zimną wodę i systemu odprowadzania ciepłej wody przygotowanej do użycia w zbiorniku.

Z praktycznego doświadczenia wiadomo, że tworzywo sztuczne nie toleruje skutków wysokich temperatur, które prowadzą do jego deformacji. W jasne słoneczne dni temperatura podgrzewanej wody może przekraczać 65 stopni, co doprowadzi do deformacji plastycznej.

W związku z tym lepiej odmówić dodatkowego uszczelnienia skrzyni ogólnie szkłem lub używać go wyłącznie przy pochmurnej pogodzie.

Metoda z cyrkulacją podgrzanej wody

Układ kolektora słonecznego jest podobny do pierwszej opcji, ale ma wiele różnic strukturalnych.

Aby utworzyć kolektora, wymagane będą następujące narzędzia i materiały:

• Rura PVC o średnicy 20 mm z narożnikami i trójnikami;
• Obcinak do rur rolkowych;
• Przecinaki do dłut;
• Podkład (środek czyszczący);
• Plastikowe butelki;
• Tetrapaki wykonane z mleka lub soku;
• Nóż biurowy;
• Karton;
• Odporna na ciepło czarna matowa farba;
• Zbiornik magazynowy.

Do instalacji potrzebujemy rury PVC o średnicy 20 mm. Poziomą część rury należy pokroić na kawałki, do których narożniki i trójniki zostaną przymocowane przez spawanie na zimno. Dno kolektora słonecznego będzie wyglądać dokładnie tak samo. W rezultacie otrzymujemy zamknięty system, ale przede wszystkim.

Funkcje klejenia rur PVC

Aby uzyskać wysokiej jakości cięcie, lepiej jest użyć obcinak do rurwyposażony w kółka. Po cięciu konieczne jest fazowanie wnętrza rury za pomocą specjalnych narzędzi do fazowania.

Po zmierzeniu głębokości trójników i kątów należy ustawić znak na końcu rury, która ma być połączona, a końce rur i kształtki potraktować podkładem (środkiem czyszczącym).

Dzięki płynnemu ruchowi części tnącej obcinak do rur rolkowych zapobiega deformacji przekrojów i powstawaniu zadziorów wzdłuż krawędzi podczas cięcia

Następnym krokiem będzie nałożenie i rozprowadzenie kleju na zewnętrznej stronie rury i wewnątrz złączki. Klej należy nakładać pędzlem, a jego rozmiar powinien być mniejszy niż średnica rur. Pozostaje wstawić rurkę do przygotowanego trójnika lub narożnika i obrócić ją o ćwierć obrotu, aby równomiernie rozprowadzić klej.

Uwaga: przyklejenie jednego narożnika lub trójnika nie powinno zająć więcej niż 30 sekund. Po zamocowaniu należy usunąć resztki kleju.

Procedura wytwarzania kolektora słonecznego

Po przygotowaniu górnej rury i przymocowaniu do niej rur pionowych możesz zacząć przygotowywać plastikowe butelki. W prezentowanym modelu kolektora słonecznego są 4 pionowe rury o długości 105 cm, na tej długości można umieścić 5 plastikowych butelek.Oznacza to, że do zebrania kolektora potrzebujesz 20 identycznych plastikowych butelek.

Z każdej butelki należy usunąć dno. Aby to zrobić, powinieneś zrobić prosty szablon z kawałka tektury o długości 30 cm zwiniętego w tubę. Za pomocą szablonu i noża biurowego zdejmij dno z butelek. Po przygotowaniu butelek możesz rozpocząć produkcję absorbera, który pochłonie energię słoneczną.

Korzystanie z prostego tekturowego szablonu umożliwia szybkie cięcie i otrzymywanie butelek o tym samym rozmiarze

W roli pochłaniacza wykorzystujemy zużyte tetrapaki z soku lub mleka. Należy je pokroić, dokładnie umyć i wysuszyć. Aby poprawić ich chłonność, należy nałożyć czarną matową farbę. Najłatwiej to zrobić za pomocą farby w sprayu.

Sekwencyjne sznurowanie plastikowych butelek ułatwia umieszczenie w nich złożonych tetrapacków

Po przygotowaniu butelek i tetrapacków możesz rozpocząć montaż urządzenia słonecznego. Najpierw na pionowej rurce musisz zawiązać plastikową butelkę szyją do przodu i włożyć do niej tetrapack. Podobnie wszystkie butelki są naciągnięte na pionowe rurki, które następnie należy połączyć z trójnikami i narożnikami dolnej rury, podobnie jak górna.

Aby nadać sztywności produkowanemu kolektorowi słonecznemu, należy go podeprzeć.

Konwencjonalna drewniana osłona zapewnia sztywność konstrukcyjną i ułatwia przeniesienie kolektora słonecznego do miejsca użytkowania

Podobnie jak w pierwszym przypadku, możliwe jest umieszczenie kolektora w drewnianym pudełku, ale nie trzeba go już izolować. Ponieważ każda z plastikowych butelek jest rodzajem małego izolowanego zbiornika, który, rozgrzewając się od wewnątrz, przenosi ciepło do wody krążącej w rurach.

Funkcje umiejscowienia i połączenia

Aby uzyskać maksymalną możliwą absorpcję światła słonecznego, kolektor musi być zorientowany w kierunku południowym. Mały kąt nachylenia wynoszący 10-15 stopni wystarcza, aby kolektor działał skutecznie w prawie każdym miejscu słońca.

Dolna część rury musi być połączona z dolną częścią zbiornika magazynowego, a górna - w przybliżeniu, z jego częścią środkową. Zimna woda ze zbiornika polimeru przepłynie przez dolną rurę do kolektora, gdzie ogrzeje się i podniesie przez górną rurę do zbiornika.

W ten sposób zostanie przeprowadzony naturalny obieg wody przez domowy system. Aby zapewnić wysoką intensywność cyrkulacji wody, zbiornik należy umieścić tuż nad kolektorem słonecznym w odległości co najmniej 0,3 m od niego.

Jeśli kolektor słoneczny jest prawidłowo podłączony do zasobnika, zapewniony jest naturalny obieg wody.

Należy zauważyć, że gdy zimna woda dostaje się do zbiornika z systemu zaopatrzenia w wodę, jest aktywnie mieszana, co zmniejsza wydajność kolektora. Można tego uniknąć, wyposażając wejście do zbiornika w turbulentną skrzynię biegów, która jest zaślepioną rurką z wieloma otworami.

Woda płynnie przepływa przez skrzynię biegów, co pozwala pozostawić zimną wodę w dolnych warstwach, skąd jest ona wciągana do kolektora słonecznego.

Zastosowanie turbulentnego reduktora pomaga uniknąć mieszania zimnej i ciepłej wody w zbiorniku.

Oczywiste jest, że kolektor słoneczny zapewnia podgrzewanie wody tylko w ciągu dnia przy słonecznej pogodzie. Dlatego ważne jest, aby zachować ciepłą wodę do użytku w ciągu dnia i wieczorem. Aby to zrobić, konieczne jest ogrzanie pojemności pamięci.

Wnioski i przydatne wideo na ten temat

Wideo 1. Pojawiły się pierwsze systemy helio z plastikowych butelek:

Wideo 2. Prawie darmowe urządzenie do podgrzewania wody w akcji:

Plastikowy kolektor słoneczny do napojów to tanie rozwiązanie do produkcji ciepłej wody.Jednak w przypadku przedłużającej się niesprzyjającej pogody, szczególnie wiosną i jesienią, zaleca się zainstalowanie grzałki w zbiorniku. W takim przypadku kolektor słoneczny stanie się częścią kompletnego systemu, który w sprzyjających warunkach pozwoli zaoszczędzić pieniądze.

Opowiedz nam o swoich doświadczeniach z budowaniem domowego układu słonecznego z plastikowych butelek. Możliwe, że Twój arsenał zawiera informacje i opcje projektowe, które mogą być przydatne dla odwiedzających witrynę. Napisz komentarze w poniższym formularzu, zadawaj pytania, udostępniaj zdjęcia i przydatne informacje.