Colector solar realizat din sticle de plastic: un ghid pas cu pas pentru asamblarea unui dispozitiv solar

Conceptul de energie alternativă pentru mulți proprietari de case private și cabane de vară este asociat cu panouri solare scumpe, turbine eoliene sau pompe de căldură. Nimeni nici măcar nu-și dă seama că în doar câteva ore, pentru doar bănuți, poți construi un colector solar din sticle de plastic pentru a te aproviziona cu apă caldă pe tot parcursul sezonului cald.

Vă vom spune cum să realizați un sistem eficient de tratare a apei sanitare din materiale reziduale. În articolul nostru veți găsi o descriere detaliată a proiectelor și metodelor sistemelor de fabricație, a căror funcționare a fost testată în practică. Ținând cont de recomandările noastre, veți asambla fără nicio bătaie de cap un dispozitiv de uz casnic util.

Specificații utilizării colectoarelor solare

Principala diferență dintre un colector solar și diverse tipuri de generatoare de căldură sisteme solare constă în muncă ciclică. Cu alte cuvinte, în absența soarelui nu va exista energie termică.

Evident, pe întuneric, performanța unui sistem autonom de apă caldă cu colector solar este redusă la zero. Producția de căldură de către un colector solar este determinată de durata orelor de lumină, care depinde de latitudine și perioada anului.

Un colector solar de casă va rezolva nu numai problema furnizării de apă caldă a unei case care nu este conectată la rețelele centrale, ci și problemele de încălzire.

Caracteristicile climatice ale zonei au, de asemenea, un impact semnificativ asupra nivelului de performanță al colectorului solar. Dacă zona este caracterizată de cețe frecvente sau soarele este adesea ascuns în spatele norilor, atunci performanța colectorului solar este redusă semnificativ.

Totuși, și în acest caz colector solar pentru incalzire și/sau încălzirea apei rămâne eficientă datorită capacității sale de a capta chiar și razele împrăștiate.

Caracteristici de proiectare și principiu de funcționare

Elementul principal al versiunii standard a colectorului solar este un absorbant sub forma unei plăci de cupru cu un tub. Placa se încălzește rapid sub influența luminii solare, transferând căldură tubului și lichidului din acesta. Datorită circulației libere sau forțate, căldura rezultată este transportată în continuare în întregul sistem.

Sub influența luminii solare, placa de cupru este încălzită, din care căldura este transferată la lichidul de răcire situat în tub.

Pentru a crește eficiența adsorbantului, acesta ar trebui să fie înzestrat cu proprietățile fizice necesare. În primul rând, este necesar să creșteți capacitatea de absorbție a adsorbantului și să minimizați reflectarea luminii solare. Cea mai simplă soluție ar fi să aplicați vopsea neagră pe adsorbant.

Pentru a crește eficiența adsorbantului, acesta trebuie acoperit cu sticlă transparentă. Sticla obișnuită reflectă unele dintre razele soarelui.

Cel mai bine este să folosiți sticlă specială cu un conținut scăzut de fier sau să utilizați un strat antireflex. Pentru a evita contaminarea sticlei, corpul colectorului solar trebuie să fie etanș.

În ciuda numeroaselor modalități de a îmbunătăți funcționarea și de a crește productivitatea unui colector solar, din cauza imperfecțiunilor de proiectare, acest indicator este departe de a fi ideal. Luând în considerare principiul de funcționare a unui colector solar și metodele de creștere a eficienței acestuia, vom încerca să creăm un model primitiv și ieftin din materiale vechi.

Asamblarea unității din materiale vechi

Pe lângă faptul că este ieftină și ușor de asamblat, opțiunea realizată din sticle de plastic diferă de dispozitivele solare standard prin faptul că colectoarele solare plate nu funcționează bine dimineața și seara.

Forma convexă a sticlelor asigură pătrunderea aproape verticală a razelor chiar și în timpul apusului și zorilor, asigurând astfel eficiența dispozitivului atât dimineața, cât și seara.

Datorită formei convexe a sticlelor de plastic, dispozitivul, chiar și în poziție orizontală, este capabil să capteze razele soarelui care răsare și apune.

Există mai multe moduri distinctive de a construi un sistem de apă caldă perfect funcțional din sticle de plastic:

• Colectorul solar joacă rolul unui rezervor de stocare în care apa este încălzită și apoi drenată;
• Colectorul solar este conectat la un rezervor de stocare pentru a asigura încălzirea apei și circulația naturală;
• Sticlele colectoare din plastic acționează ca un rezervor de apă;
• Sticlele de plastic acționează ca recipiente sigilate pentru a reține căldura.

De asemenea, colectoarele solare pot diferi în ceea ce privește caracteristicile de design. În primul rând, acest lucru se datorează atât metodei de fixare a sticlelor, cât și metodelor de amplasare a acestora.

Opțiune cu stocare apă încălzită

Pentru a face un colector solar veți avea nevoie teava din polipropilena cu diametrul de 50 mm, la care se vor conecta sticle de plastic, al căror număr este determinat de diametrul țevii. Pentru șablon au fost luate 15 sticle de plastic, astfel încât capacitatea de lucru a colectorului solar a fost de 30 de litri.

Îmbinările care leagă sticlele la conducta de propilenă sunt acoperite cu etanșant siliconic, prevenind scurgerea apei

Pentru a conecta sticlele într-un singur sistem, trebuie să se facă găuri într-o conductă de propilenă destinată alimentării cu apă caldă. Soluția ideală a fost utilizarea unui burghiu pentru lemn de 26 mm.

Cu aceste dimensiuni se asigură densitatea maximă a îmbinării, iar sticla este înșurubată în orificiu cu forță de-a lungul filetului său. Pentru a asigura etanșarea maximă a conexiunii, îmbinările pot fi acoperite cu etanșant siliconic, dar este mai bine să folosiți adeziv topibil la cald.

Pentru a obține efectul vaselor comunicante, în partea superioară a fiecărei sticle trebuie făcute găuri cu un diametru de aproximativ 2 mm.

După conectarea sticlelor, un fiting este tăiat într-o parte a țevii, care mai târziu va fi conectat la alimentarea cu apă pentru alimentarea cu apă. Pe de altă parte, ar trebui să instalați un robinet prin care apa încălzită se va scurge în rezervorul de stocare.

Cu toate acestea, sub greutatea apei umplute, un astfel de dispozitiv pentru uz casnic energie solara își poate pierde integritatea. Prin urmare, ar fi indicat să instalați o cutie. Pentru a o face veți avea nevoie de o placă de 150 mm lățime.

Pentru a crește eficiența colectorului solar, puteți așeza plastic spumă sau spumă de polistiren de 50 mm grosime pe fundul cutiei și o acoperiți cu folie.

După instalarea colectorului solar la locul utilizării ulterioare, sticlele de plastic trebuie vopsite în negru pentru a absorbi mai eficient lumina soarelui.

Când este vopsit în negru, capacitatea de absorbție a plasticului crește și eficiența încălzirii apei crește.

Este mai bine să folosiți vopsea mată și să o aplicați prin pulverizare dintr-o cutie de aerosoli. Tot ce rămâne este să acoperiți cutia cu sticlă, mărind astfel etanșeitatea acesteia și să o conectați la sistemul de alimentare cu apă rece și la sistemul de evacuare a apei calde pregătită pentru utilizare în rezervorul de stocare.

Din experiența practică se știe că plasticul nu tolerează temperaturile ridicate, ceea ce duce la deformarea acestuia. În zilele strălucitoare însorite, temperatura apei încălzite poate depăși 65 de grade, ceea ce va duce la deformarea plasticului.

În acest sens, este mai bine să refuzați etanșarea suplimentară a cutiei cu sticlă sau să o utilizați exclusiv pe vreme înnorată.

Metoda cu circulatie a apei incalzite

Sistemul de colectoare solare este similar cu prima opțiune, dar are o serie de diferențe de design.

Pentru a crea un colector, veți avea nevoie de următoarele instrumente și materiale:

• Teava PVC cu diametrul de 20 mm cu colturi si teuri;
• Dispozitiv de tăiat țevi cu role;
• Freze de teşit;
• Grund (agent de curățare);
• Sticle de plastic;
• Tetrapachete pentru lapte sau suc;
• Cuțit pentru papetărie;
• Carton;
• Vopsea neagră mată rezistentă la căldură;
• Rezervor de stocare.

Pentru instalare vom avea nevoie de o teava din PVC cu diametrul de 20 mm. Partea orizontală a țevii trebuie tăiată în secțiuni în care unghiurile și teurile vor fi atașate prin sudare la rece.Partea inferioară a colectorului solar va arăta exact la fel. Rezultatul final este un sistem închis, dar pe primul loc.

Caracteristici de lipire a conductelor din PVC

Pentru a obține o tăietură de înaltă calitate, este mai bine să utilizați tăietor de țeviechipat cu role. După tăiere, interiorul țevii trebuie teșit folosind tăietori speciale pentru teșituri.

După măsurarea adâncimii teurilor și unghiurilor, trebuie să puneți un semn pe capătul țevii care este conectată și să tratați capetele țevilor și fitingurilor cu un grund (agent de curățare).

Datorită mișcării line a părții de tăiere, tăietorul de țevi cu role vă permite să evitați deformarea secțiunii transversale și formarea de bavuri de-a lungul marginii la tăiere

Următorul pas este aplicarea și răspândirea lipiciului în jurul exteriorului țevii și pe interiorul fitingului. Adezivul trebuie aplicat cu o pensulă, iar dimensiunea acestuia trebuie să fie mai mică decât diametrul țevilor. Tot ce rămâne este să introduceți țeava în tee-ul sau colțul pregătit și să o întoarceți un sfert de tură pentru a distribui uniform lipiciul.

Trebuie luat în considerare faptul că munca de lipire a unui colț sau a unui teu trebuie finalizată în cel mult 30 de secunde. După fixare, este necesar să îndepărtați orice adeziv rămas.

Procedura de fabricare a unui colector solar

După pregătirea țevii superioare și atașarea țevilor verticale la ea, puteți începe să pregătiți sticlele de plastic. Modelul de colector solar prezentat are 4 țevi verticale de 105 cm lungime; această lungime de țeavă poate găzdui 5 sticle de plastic. Adică pentru a asambla colectorul veți avea nevoie de 20 de sticle de plastic identice.

Fundul trebuie îndepărtat din fiecare sticlă. Pentru a face acest lucru, faceți un șablon simplu dintr-o bucată de carton lungă de 30 cm rulată într-un tub.Folosind un șablon și un cuțit utilitar, îndepărtați fundul sticlelor. După pregătirea sticlelor, puteți începe să faceți un absorbant care va absorbi energia solară.

Utilizarea unui șablon simplu de carton vă permite să tăiați rapid și să obțineți sticle de aceeași dimensiune

Folosim pachete tetra de suc sau lapte folosite ca absorbant. Acestea trebuie tăiate, spălate bine și uscate. Pentru a le îmbunătăți capacitatea de absorbție, aplicați vopsea neagră mată. Cel mai simplu mod de a face acest lucru este să utilizați vopsea spray dintr-o cutie.

Înșirarea secvențială a sticlelor de plastic face ușoară plasarea pachetelor tetra pliate în ele

După pregătirea sticlelor și a tetrapack-urilor, puteți începe asamblarea dispozitivului solar. Mai întâi, trebuie să înșirați o sticlă de plastic, mai întâi gâtul, pe un tub vertical și să introduceți un Tetra Pak în el. În mod similar, toate sticlele sunt înșirate pe tuburi verticale, care apoi trebuie conectate la teurile și colțurile țevii inferioare, similar celei superioare.

Pentru a da rigiditate colectorului solar fabricat, este necesar să se realizeze un suport pentru acesta.

Un panou obișnuit din lemn conferă rigiditate structurii și facilitează mutarea colectorului solar la locul de funcționare.

Puteți, ca și în primul caz, să puneți colectorul într-o cutie de lemn, dar nu mai este nevoie să îl izolați. Deoarece fiecare dintre sticlele de plastic este un fel de mic rezervor izolat, care, încălzindu-se din interior, transferă căldură apei care circulă prin tuburi.

Caracteristici de plasare și conectare

Pentru o absorbție maximă posibilă a luminii solare, colectorul trebuie să fie orientat spre sud. Un unghi mic de înclinare de 10-15 grade este suficient pentru ca colectorul să funcționeze eficient în aproape orice poziție a soarelui.

Partea inferioară a țevii trebuie conectată la fundul rezervorului de stocare, iar partea superioară - aproximativ la partea centrală. Apa rece din recipientul de polimer va curge prin conducta inferioară în colector, unde se va încălzi și se va ridica prin tubul superior în rezervor.

Astfel, va exista circulație naturală a apei prin sistemul de casă. Pentru a asigura o intensitate mare a circulației apei, rezervorul trebuie amplasat chiar deasupra colectorului solar la o distanță de cel puțin 0,3 m de acesta.

Atunci când colectorul solar este conectat corect la rezervorul de stocare, se asigură circulația naturală a apei

Trebuie avut în vedere că atunci când apa rece intră în rezervor din sistemul de alimentare cu apă, aceasta este amestecată activ, ceea ce reduce eficiența colectorului. Acest lucru poate fi evitat prin echiparea admisiei în rezervor cu un reductor turbulent, care este un tub astupat cu mai multe orificii.

Apa curge lin prin reductor, ceea ce permite apei rece să rămână în straturile inferioare, de unde este dusă în colectorul solar.

Utilizarea unui reductor turbulent ajută la evitarea amestecării apei rece și calde în rezervorul de stocare

Evident, colectorul solar asigură încălzirea apei doar în timpul zilei pe vreme însorită. Prin urmare, este important să economisiți apă caldă pentru utilizare în timpul zilei și seara. Pentru a face acest lucru, este necesar să izolați rezervorul de stocare.

Concluzii și video util pe această temă

Video 1. Așa au apărut primele sisteme solare din sticle de plastic:

Video 2. Dispozitiv de încălzire a apei aproape gratuit în acțiune:

Un colector solar realizat din recipiente de plastic pentru băuturi este o soluție ieftină pentru producerea apei calde. Cu toate acestea, în caz de vreme rea prelungită, în special primăvara și toamna, este indicat să instalați un element de încălzire în rezervorul de stocare. În acest caz, colectorul solar va deveni parte a unui sistem complet, permițând, în condiții favorabile, să economisiți bani.

Povestește-ne despre experiența ta în construirea unui sistem solar de casă din sticle de plastic. Este posibil să aveți informații și opțiuni de design în arsenalul dvs. care pot fi utile vizitatorilor site-ului. Vă rugăm să scrieți comentarii în formularul de bloc de mai jos, să puneți întrebări, să distribuiți fotografii și informații utile.