Bộ sưu tập năng lượng mặt trời chai nhựa: Hướng dẫn từng bước để lắp ráp Helio

Khái niệm năng lượng thay thế cho nhiều chủ sở hữu nhà ở và nhà tranh tư nhân được liên kết với các tấm pin mặt trời đắt tiền, cối xay gió hoặc bơm nhiệt. Thậm chí không ai đoán được rằng chỉ trong vài giờ, chỉ với một xu, bạn có thể xây dựng một bộ thu năng lượng mặt trời từ chai nhựa để cung cấp cho mình nước nóng trong suốt mùa ấm.

Chúng tôi sẽ cho bạn biết làm thế nào để tạo ra một hệ thống hiệu quả cho việc chuẩn bị nước vệ sinh từ chất thải. Trong bài viết của chúng tôi, bạn sẽ tìm thấy một mô tả chi tiết về các thiết kế và phương pháp của các hệ thống sản xuất có hoạt động đã được thử nghiệm trong thực tế. Dựa trên các khuyến nghị của chúng tôi, bạn có thể dễ dàng lắp ráp một thiết bị hữu ích trong gia đình.

Các chi tiết cụ thể của việc sử dụng các bộ thu năng lượng mặt trời

Sự khác biệt chính giữa bộ thu năng lượng mặt trời và các loại tạo nhiệt khác nhau hệ mặt trời bao gồm tính chất chu kỳ của công việc. Nói cách khác, khi không có mặt trời sẽ không có năng lượng nhiệt.

Rõ ràng, trong bóng tối, hiệu suất của một nguồn cung cấp nước nóng tự trị với bộ thu năng lượng mặt trời bị giảm xuống bằng không. Sản lượng nhiệt của bộ thu năng lượng mặt trời được xác định bởi độ dài của ánh sáng ban ngày, phụ thuộc vào vĩ độ địa lý và thời gian trong năm.

Một bộ thu năng lượng mặt trời làm tại nhà sẽ giải quyết không chỉ vấn đề cung cấp nước nóng tại nhà, không kết nối với mạng trung tâm, mà cả các vấn đề về sưởi ấm

Các đặc điểm khí hậu của khu vực cũng có tác động đáng kể đến mức năng suất của người thu gom năng lượng mặt trời. Nếu khu vực này được đặc trưng bởi sương mù thường xuyên hoặc mặt trời thường ẩn sau những đám mây, thì hiệu suất của bộ thu năng lượng mặt trời bị giảm đáng kể.

Tuy nhiên, trong trường hợp này cũng vậy thu năng lượng mặt trời để sưởi ấm và / hoặc sưởi ấm nước vẫn hiệu quả do khả năng thu được các tia phân tán.

Thiết kế tính năng và nguyên tắc hoạt động

Yếu tố chính của phiên bản tiêu chuẩn của bộ thu năng lượng mặt trời là một bộ phận hấp phụ ở dạng tấm đồng với một ống. Chiếc đĩa nhanh chóng nóng lên dưới tác động của ánh sáng mặt trời, truyền nhiệt cho ống và chất lỏng trong đó. Do lưu thông tự do hoặc cưỡng bức, nhiệt nhận được sau đó được vận chuyển khắp hệ thống.

Dưới tác động của ánh sáng mặt trời, một tấm đồng được nung nóng, từ đó nhiệt được truyền đến chất làm mát trong ống

Để tăng hiệu quả của bộ phận hút phải được ưu đãi với các tính chất vật lý cần thiết. Trước hết, cần tăng khả năng hấp thụ của chất hấp phụ và giảm thiểu sự phản xạ của ánh sáng mặt trời. Giải pháp đơn giản nhất là áp dụng mực đen cho bộ phận hút.

Để tăng hiệu quả của bộ phận hút, nó phải được phủ bằng kính trong suốt. Kính thông thường phản ánh một phần của tia nắng mặt trời.

Tốt nhất là sử dụng kính đặc biệt có hàm lượng sắt thấp hoặc sử dụng lớp phủ chống phản chiếu. Để tránh ô nhiễm thủy tinh, trường hợp của bộ thu năng lượng mặt trời nên được niêm phong.

Mặc dù có nhiều cách để cải thiện công việc và tăng năng suất của bộ thu năng lượng mặt trời, tuy nhiên, do sự không hoàn hảo trong thiết kế, chỉ số này không còn lý tưởng. Dựa trên nguyên tắc của bộ thu năng lượng mặt trời và phương pháp để tăng hiệu quả của nó, chúng tôi sẽ cố gắng tạo ra một mô hình nguyên thủy và rẻ tiền từ các vật liệu ngẫu hứng.

Lắp ráp đơn vị từ vật liệu ngẫu hứng

Ngoài chi phí thấp và dễ lắp ráp, tùy chọn chai nhựa khác với các hệ mặt trời tiêu chuẩn ở chỗ các bộ thu năng lượng mặt trời phẳng không hoạt động tốt vào buổi sáng và buổi tối.

Hình dạng lồi của các chai cung cấp sự xuyên thấu gần như thẳng đứng của tia ngay cả trong hoàng hôn và bình minh, do đó đảm bảo hiệu quả của thiết bị, cả vào buổi sáng và buổi tối.

Do hình dạng lồi của các chai nhựa, thiết bị, ngay cả ở vị trí nằm ngang, có thể thu được các tia của mặt trời mọc và lặn

Có một số cách đặc biệt để xây dựng một hệ thống hoạt động hoàn hảo để sản xuất nước nóng từ chai nhựa:

• Bộ thu năng lượng mặt trời đóng vai trò của một bể chứa, trong đó nước được làm nóng và sau đó thoát nước;
• Bộ thu năng lượng mặt trời được kết nối với bể chứa để đảm bảo nước nóng và lưu thông tự nhiên;
• Chai nhựa của người thu gom hoạt động như một bể chứa nước;
• Chai nhựa đóng vai trò của hộp kín để giữ nhiệt.

Ngoài ra, các bộ thu năng lượng mặt trời có thể thay đổi trong các tính năng thiết kế của họ. Trước hết, điều này là do cả hai phương pháp buộc chặt chai và cách vị trí của chúng.

Tùy chọn với sự tích tụ của nước nóng

Để làm một bộ thu năng lượng mặt trời, bạn sẽ cần ống polypropylen với đường kính 50 mm, mà các chai nhựa sẽ được kết nối, số lượng được xác định bởi đường kính của đường ống. Đối với mẫu, 15 chai nhựa đã được lấy, vì vậy khả năng làm việc của bộ thu năng lượng mặt trời là 30 lít.

Các khớp nối giữa chai và ống propylene được phủ keo silicone để tránh rò rỉ nước.

Để kết nối các chai thành một hệ thống duy nhất trong một ống propylene được thiết kế cho nước nóng, cần phải khoan lỗ. Giải pháp lý tưởng là sử dụng mũi khoan trên gỗ có đường kính 26 mm.

Với kích thước như vậy, mật độ tối đa của kết nối được đảm bảo và chai được vặn với lực vào lỗ thông qua ren của nó. Để đảm bảo niêm phong tối đa của khớp, các khớp có thể được phủ bằng keo silicone, nhưng tốt hơn là sử dụng keo nóng chảy.

Để đạt được hiệu quả của các tàu giao tiếp ở phần trên của mỗi chai, cần phải tạo ra các lỗ có đường kính khoảng 2 mm.

Sau khi kết nối các chai, một khớp nối được cắt vào một bên của đường ống, sau đó sẽ được kết nối với nguồn cấp nước để cung cấp nước. Mặt khác, một vòi phải được đưa vào qua đó nước nóng sẽ hợp nhất vào bể chứa.

Tuy nhiên, dưới sức nặng của nước đầy, một thiết bị như vậy để sử dụng trong nước năng lượng mặt trời có thể mất tính toàn vẹn của nó. Do đó, nó sẽ là hộp thiết bị thích hợp. Để làm nó, bạn cần một bảng với chiều rộng 150 mm.

Để tăng hiệu quả của bộ thu năng lượng mặt trời, ở dưới cùng của hộp, bạn có thể đặt polystyrene hoặc polystyrene mở rộng với độ dày 50 mm và bọc bằng giấy bạc.

Sau khi lắp đặt bộ thu năng lượng mặt trời ở nơi hoạt động hơn nữa, các chai nhựa phải được sơn màu đen để hấp thụ ánh sáng mặt trời hiệu quả hơn.

Khi nhuộm màu đen, khả năng hấp thụ của nhựa tăng lên và hiệu quả của nước nóng tăng lên

Tốt hơn là sử dụng sơn mờ và áp dụng bằng cách phun từ một bình xịt. Nó vẫn còn để che hộp bằng thủy tinh, do đó làm tăng độ kín của nó và kết nối nó với hệ thống cấp nước lạnh và hệ thống thoát nước ấm được chuẩn bị để sử dụng trong bể chứa.

Từ kinh nghiệm thực tế, người ta biết rằng nhựa không chịu được tác động của nhiệt độ cao, dẫn đến biến dạng của nó. Vào những ngày nắng đẹp, nhiệt độ của nước nóng có thể vượt quá 65 độ, điều này sẽ dẫn đến biến dạng dẻo.

Về vấn đề này, tốt hơn là từ chối niêm phong bổ sung của hộp bằng thủy tinh nói chung hoặc sử dụng nó trong thời tiết nhiều mây.

Phương pháp tuần hoàn nước nóng

Hệ thống của bộ thu năng lượng mặt trời tương tự như tùy chọn đầu tiên, nhưng có một số khác biệt về cấu trúc.

Để tạo một bộ sưu tập, các công cụ và vật liệu sau đây sẽ được yêu cầu:

• Ống nhựa PVC có đường kính 20 mm với các góc và tees;
• Máy cắt ống con lăn;
• Máy cắt đục;
• Sơn lót (chất làm sạch);
• Chai nhựa;
• Tetrapaki làm từ sữa hoặc nước trái cây;
• Dao văn phòng phẩm;
• Các tông;
• Sơn đen mờ chịu nhiệt;
• Bể chứa.

Để lắp đặt, chúng ta cần một ống nhựa PVC có đường kính 20 mm. Phần ngang của ống nên được cắt thành các mảnh mà các góc và tees sẽ được gắn bằng hàn lạnh. Phần dưới của bộ thu năng lượng mặt trời sẽ trông giống hệt nhau. Trong kết quả cuối cùng, chúng ta có được một hệ thống khép kín, nhưng điều đầu tiên là trước tiên.

Các tính năng của ống PVC dán

Để có được một chất lượng cắt giảm, tốt hơn là sử dụng máy cắt ốngtrang bị bánh xe. Sau khi cắt, cần phải vát bên trong đường ống bằng các công cụ vát cạnh đặc biệt.

Sau khi đo độ sâu của tees và các góc, bạn cần đặt một dấu ở đầu ống được nối và xử lý các đầu ống và phụ kiện bằng một mồi (chất làm sạch).

Nhờ chuyển động trơn tru của bộ phận cắt, dao cắt ống con lăn cho phép bạn tránh biến dạng của mặt cắt ngang và sự hình thành các vệt dọc theo cạnh trong khi cắt

Bước tiếp theo sẽ là ứng dụng và phân phối keo ở bên ngoài ống và bên trong ống nối. Keo phải được áp dụng với một bàn chải, trong khi kích thước của nó phải nhỏ hơn đường kính của đường ống. Nó vẫn còn để chèn ống vào tee hoặc góc đã chuẩn bị và xoay một phần tư lượt để phân phối keo đều.

Xin lưu ý rằng việc dán một góc hoặc tee không nên mất nhiều hơn 30 giây. Sau khi sửa chữa cần phải loại bỏ phần còn lại của keo.

Quy trình sản xuất thu gom năng lượng mặt trời

Sau khi chuẩn bị ống trên và gắn các ống thẳng đứng vào nó, bạn có thể bắt đầu chuẩn bị chai nhựa. Trong mô hình trình bày của bộ thu năng lượng mặt trời, có 4 ống thẳng đứng dài 105 cm, 5 chai nhựa có thể được đặt trên chiều dài của ống này.Đó là, để thu thập các nhà sưu tập, bạn sẽ cần 20 chai nhựa giống hệt nhau.

Đáy phải được loại bỏ khỏi mỗi chai. Để làm điều này, bạn nên tạo một mẫu đơn giản từ một miếng bìa cứng dài 30 cm cuộn vào ống. Sử dụng một mẫu và một con dao văn phòng phẩm, loại bỏ đáy trên các chai. Sau khi chuẩn bị các chai, bạn có thể bắt đầu sản xuất một chất hấp thụ sẽ hấp thụ năng lượng mặt trời.

Sử dụng một mẫu bìa cứng đơn giản giúp bạn có thể nhanh chóng cắt và lấy các chai có cùng kích thước

Trong vai trò của một chất hấp thụ, chúng tôi sử dụng tetrapacks được sử dụng từ nước trái cây hoặc sữa. Chúng phải được cắt, rửa kỹ và sấy khô. Để cải thiện độ thấm hút của chúng, nên sơn màu đen mờ. Cách dễ nhất để làm điều này là bằng sơn phun.

Chuỗi liên tục của chai nhựa giúp bạn dễ dàng đặt các mảnh ghép gấp lại trong đó

Sau khi chuẩn bị chai và tetrapacks, bạn có thể bắt đầu lắp ráp thiết bị năng lượng mặt trời. Đầu tiên, trên một ống thẳng đứng, bạn cần xâu một chai nhựa với cổ về phía trước và chèn một cái tứ giác vào nó. Tương tự, tất cả các chai được xâu chuỗi trên các ống thẳng đứng, sau đó cần được kết nối với tees và các góc của ống dưới, tương tự như trên.

Để cung cấp độ cứng cho bộ thu năng lượng mặt trời được sản xuất, cần phải hỗ trợ cho nó.

Một lá chắn bằng gỗ thông thường cho độ cứng kết cấu và giúp dễ dàng di chuyển bộ thu năng lượng mặt trời đến nơi sử dụng

Có thể, như trong trường hợp đầu tiên, đặt bộ thu vào hộp gỗ, nhưng không còn cần thiết phải cách nhiệt nó. Vì mỗi chai nhựa là một loại bể cách nhiệt nhỏ, nóng lên từ bên trong, truyền nhiệt cho nước lưu thông qua các đường ống.

Các tính năng của vị trí và kết nối

Để hấp thụ tối đa khả năng của ánh sáng mặt trời, bộ thu phải được định hướng theo hướng phía nam. Một góc nhỏ nghiêng 10-15 độ là đủ để người thu gom hoạt động hiệu quả ở hầu hết mọi vị trí của mặt trời.

Phần dưới của đường ống phải được kết nối với phần dưới của bể chứa, và phần trên - xấp xỉ, với phần trung tâm của nó. Nước lạnh từ bể polymer sẽ chảy qua ống dưới vào bộ thu, nơi nó sẽ nóng lên và dâng lên qua ống trên vào bể.

Do đó, việc lưu thông tự nhiên của nước thông qua hệ thống sản xuất tại nhà sẽ được thực hiện. Để đảm bảo cường độ lưu thông nước cao, bể phải được đặt ngay phía trên bộ thu năng lượng mặt trời ở khoảng cách ít nhất 0,3 m so với nó.

Nếu bộ thu năng lượng mặt trời được kết nối chính xác với bể chứa, lưu thông nước tự nhiên được đảm bảo.

Cần lưu ý rằng khi nước lạnh đi vào bể từ hệ thống cấp nước, nó được tích cực trộn, làm giảm hiệu quả của bộ thu. Điều này có thể tránh được bằng cách trang bị đầu vào cho xe tăng với hộp số hỗn loạn, đó là một ống cắm có nhiều lỗ.

Nước chảy trơn tru qua hộp số, cho phép nước lạnh ở lại các lớp thấp hơn, từ đó nó được hút vào bộ thu năng lượng mặt trời.

Việc sử dụng một bộ giảm tốc hỗn loạn giúp tránh pha nước lạnh và ấm vào bể chứa.

Rõ ràng là bộ thu năng lượng mặt trời chỉ cung cấp nước nóng vào ban ngày trong thời tiết nắng. Do đó, điều quan trọng là phải bảo quản nước nóng để sử dụng vào ban ngày và buổi tối. Để làm điều này, cần phải làm ấm dung lượng lưu trữ.

Kết luận và video hữu ích về chủ đề này

Video 1. Vì vậy, các hệ thống helio đầu tiên từ chai nhựa đã xuất hiện:

Video 2. Thiết bị gần như miễn phí để đun nước hoạt động:

Một bộ thu năng lượng mặt trời bằng nhựa cho đồ uống là một giải pháp rẻ tiền để sản xuất nước nóng.Tuy nhiên, trong trường hợp thời tiết khắc nghiệt kéo dài, đặc biệt là vào mùa xuân và mùa thu, nên lắp đặt lò sưởi trong bể chứa. Trong trường hợp này, bộ thu năng lượng mặt trời sẽ trở thành một phần của một hệ thống hoàn chỉnh, trong điều kiện thuận lợi, sẽ tiết kiệm tiền.

Hãy cho chúng tôi biết kinh nghiệm của bạn trong việc xây dựng một hệ thống năng lượng mặt trời tự chế từ chai nhựa. Có thể là kho vũ khí của bạn chứa thông tin và các tùy chọn thiết kế có thể hữu ích cho khách truy cập trang web. Vui lòng viết bình luận ở dạng khối bên dưới, đặt câu hỏi, chia sẻ ảnh và thông tin hữu ích.