Para muchos propietarios de casas particulares y cabañas de verano, el concepto de energía alternativa está asociado con costosos paneles solares, turbinas eólicas o bombas de calor. Nadie se da cuenta de que en unas pocas horas, por unos pocos centavos, puede construir un colector solar a partir de botellas de plástico para abastecerse de agua caliente durante la estación cálida.
Le diremos cómo hacer un sistema de tratamiento de agua sanitaria eficaz a partir de materiales de desecho. En nuestro artículo propuesto, encontrará una descripción detallada de las estructuras y métodos de los sistemas de fabricación, cuyo funcionamiento ha sido probado en la práctica. Teniendo en cuenta nuestras recomendaciones, puede ensamblar fácilmente un dispositivo que sea útil en el hogar.
El contenido del artículo:
- Aplicación específica de colectores solares
- Características de diseño y principio de funcionamiento.
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Montaje de la unidad a partir de materiales de desecho
- Opción de almacenamiento de agua caliente
- Método de circulación de agua caliente
- Características de pegar tubos de PVC.
- Procedimiento de fabricación de colectores solares
- Características de colocación y conexión.
- Conclusiones y video útil sobre el tema.
Aplicación específica de colectores solares
La principal diferencia entre un colector solar y varios tipos de generación de calor. sistemas solares Consiste en el carácter cíclico del trabajo. En otras palabras, en ausencia del sol, no habrá energía térmica.
Obviamente, en la oscuridad, el rendimiento de un suministro de agua caliente autónomo con un colector solar se reduce a cero. La producción de calor del colector solar está determinada por la duración de las horas de luz, que depende de la latitud y la época del año.
Un colector solar casero solucionará no solo el problema de suministrar agua caliente a una vivienda que no está conectada a redes centrales, sino también problemas de calefacción
Las características climáticas del área también tienen un impacto significativo en el nivel de rendimiento del colector solar. Si el área se caracteriza por nieblas frecuentes o el sol a menudo se oculta detrás de las nubes, entonces el rendimiento del colector solar se reduce significativamente.
Sin embargo, en este caso también colector solar para calefacción y / o el calentamiento del agua sigue siendo eficaz debido a la capacidad de capturar incluso los rayos dispersos.
Características de diseño y principio de funcionamiento.
El elemento principal del colector solar estándar es un adsorbedor en forma de placa de cobre con tubo. La placa se calienta rápidamente bajo la influencia de la luz solar, transfiriendo calor al tubo y al líquido que contiene. Gracias a la circulación libre o forzada, el calor resultante se transporta aún más por todo el sistema.
Bajo la influencia de la luz solar, la placa de cobre se calienta, desde la cual se transfiere calor al refrigerante en el tubo.
Para aumentar la eficiencia del adsorbedor, debe estar dotado de las propiedades físicas necesarias. En primer lugar, es necesario aumentar la capacidad de absorción del adsorbedor y minimizar el reflejo de la luz solar. La solución más sencilla sería aplicar pintura negra al adsorbedor.
Para aumentar la eficiencia del adsorbedor, debe cubrirse con vidrio transparente. El vidrio normal refleja algunos de los rayos del sol.
Es mejor usar vidrio especial con bajo contenido de hierro o usar un revestimiento antirreflectante. Para evitar la contaminación del vidrio, la carcasa del colector solar debe estar sellada.
A pesar de las muchas formas de mejorar el funcionamiento y aumentar el rendimiento del colector solar, debido a la imperfección del diseño, este indicador está lejos de ser ideal. Teniendo en cuenta el principio de funcionamiento del colector solar y los métodos para aumentar su eficiencia, intentaremos crear un modelo primitivo y económico a partir de materiales de desecho.
Montaje de la unidad a partir de materiales de desecho
Además de ser barata y fácil de montar, la versión de botella de plástico se diferencia de los dispositivos solares estándar en que los colectores solares planos no funcionan bien por la mañana y por la noche.
La forma convexa de las botellas asegura una penetración casi vertical de los rayos incluso durante la puesta de sol y amanecer, lo que garantiza la eficiencia del dispositivo, tanto por la mañana como por la noche mirar.
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 de agua caliente que funcione perfectamente a partir de botellas de plástico:
- El colector solar actúa como 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 la circulación natural;
- El colector de botellas de plástico actúa como depósito de agua;
- Las botellas de plástico actúan como recipientes sellados para mantenerse calientes.
Además, los colectores solares pueden diferir en sus características de diseño. En primer lugar, esto se debe tanto a la forma en que se sujetan las botellas como a la forma en que se ubican.
Opción de almacenamiento de agua caliente
Para hacer un colector solar necesitarás 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, evitando fugas de agua.
Para conectar las botellas en un solo sistema, se deben perforar orificios en una tubería de propileno destinada al suministro de agua caliente. La solución ideal era utilizar un taladro para madera de 26 mm.
Con tales dimensiones, se garantiza la máxima estanqueidad de la conexión y la botella se atornilla con fuerza en el orificio a lo largo de su rosca. Para garantizar el máximo sellado de la conexión, las juntas se pueden recubrir con sellador de silicona, pero es mejor usar pegamento termofusible.
Para lograr el efecto de interconectar recipientes, se deben hacer orificios con un diámetro de aproximadamente 2 mm en la parte superior de cada botella.
Después de conectar las botellas, se corta un accesorio en un lado de la tubería, que luego se conectará al sistema de suministro de agua para suministrar agua. Por otro lado, se debe cortar un grifo a través del cual se drenará el agua caliente al tanque de almacenamiento.
Sin embargo, bajo el peso del agua llena, un dispositivo de este tipo para uso doméstico energía solar puede perder su integridad. Por tanto, será aconsejable disponer una caja. Para realizarlo se necesita una tabla de 150 mm de ancho.
Para aumentar la eficiencia del colector solar, se puede colocar espuma de 50 mm de espesor o poliestireno expandido en el fondo de la caja y cubrir con papel de aluminio.
Después de instalar el colector solar en lugar de su uso posterior, las botellas de plástico deben pintarse de negro para absorber los rayos del sol de manera más eficiente.
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 en aerosol desde una lata de aerosol. Queda por cubrir la caja con vidrio, aumentando así su estanqueidad y conectarla al sistema de suministro de agua fría y al sistema de drenaje de agua caliente preparada para su uso en el tanque de almacenamiento.
Se sabe por experiencia práctica que el plástico no tolera las altas temperaturas, que conducen a su deformación. En días soleados, la temperatura del agua calentada puede superar los 65 grados, lo que provocará la deformación del plástico.
En este sentido, es mejor rechazar el sellado adicional de la caja con vidrio o usarlo exclusivamente en clima nublado.
Método de circulación de agua caliente
El sistema de colectores solares es similar a la primera opción, pero tiene varias diferencias estructurales.
Para crear el colector, necesitará las siguientes herramientas y materiales:
- Tubería de PVC con un diámetro de 20 mm con esquinas y tes;
- Cortatubos de rodillo;
- Cortadores de biselado;
- Primer (agente de limpieza);
- Botellas de plástico;
- Leche o jugo tetrapaki;
- Cuchillo de papelería;
- Cartulina;
- 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 secciones, en las que los ángulos y las tes se unirán mediante soldadura en frío. La parte inferior del colector solar se verá exactamente igual. El resultado final es un sistema cerrado, pero hablemos de todo en orden.
Características de pegar tubos de PVC.
Para obtener un corte de alta calidad, es mejor usar Cortatubosequipado con ruedas. Después del corte, el interior de la tubería debe biselarse 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 que se conectará y tratar los extremos de las tuberías y los accesorios con una imprimación (agente de limpieza).
Gracias al suave movimiento de la pieza de corte, el cortatubos de rodillo evita deformaciones de la sección transversal y la formación de rebabas a lo largo del borde al cortar
El siguiente paso es aplicar y distribuir el adhesivo por el exterior de la tubería y el interior del accesorio. El pegamento debe aplicarse con un pincel y su tamaño debe ser menor que el diámetro de las tuberías. Queda por insertar la tubería en la te o esquina preparada y girarla un cuarto de vuelta para distribuir uniformemente el pegamento.
Debe tenerse en cuenta que el trabajo de pegado de una esquina o tee no debe completarse más de 30 segundos. Después de la fijación, es necesario eliminar el pegamento restante.
Procedimiento de fabricación de colectores solares
Una vez que se ha preparado el tubo superior y se le han conectado los elevadores, se pueden preparar las botellas de plástico. El modelo presentado del colector solar tiene 4 tubos verticales de 105 cm de largo, se pueden colocar 5 botellas de plástico en esta longitud del tubo. Es decir, se requieren 20 botellas de plástico idénticas para montar el colector.
Se debe quitar el fondo de cada botella. Para hacer esto, se debe hacer una plantilla simple a partir de un trozo de cartón de 30 cm de largo enrollado en un tubo. Usando una plantilla y un cuchillo de oficina, retire la parte inferior de las botellas. Después de preparar las botellas, puede comenzar a hacer un absorbedor que absorba la energía solar.
El uso de una plantilla de cartón simple le permite cortar rápidamente y obtener botellas del mismo tamaño.
Usamos tetrapacks de jugo o leche usados como absorbente. Deben cortarse, lavarse bien y secarse. Para mejorar su absorbencia, se debe aplicar una pintura negra mate. La forma más sencilla de hacerlo es usar pintura en aerosol de una lata de aerosol.
El encadenamiento secuencial de botellas de plástico facilita la colocación de tetrapacks doblados en ellas
Después de preparar las botellas y los tetrapacks, puede comenzar a ensamblar el dispositivo solar. Primero, debe ensartar una botella de plástico con el cuello hacia adelante en un tubo vertical e insertar un tetrapak en él. De manera similar, todas las botellas se ensartan en tubos verticales, que luego deben conectarse a las tes y esquinas del tubo inferior, similar al superior.
Para endurecer el colector solar fabricado es necesario realizarle un soporte.
Un escudo de madera común le da rigidez a la estructura y facilita el traslado del colector solar al lugar de su operación.
Es posible, como en el primer caso, colocar el colector en una caja de madera, pero no es necesario aislarlo. Ya que cada una de las botellas de plástico es una especie de pequeño tanque aislado que, al calentarse desde el interior, transfiere el calor al agua que circula por los tubos.
Características de colocación y conexión.
Para la máxima absorción posible de la luz solar, el captador debe estar orientado hacia el sur. Un pequeño ángulo de inclinación de 10 a 15 grados es suficiente para que el colector funcione eficazmente en casi cualquier posición 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 contenedor de polímero fluirá a través de la tubería inferior hasta el colector, donde se calentará y subirá a través de la tubería superior hasta el tanque.
Así, la circulación natural del agua se realizará a través de un sistema casero. Para garantizar una alta tasa de circulación de agua, el tanque debe ubicarse justo encima del colector solar a una distancia de al menos 0,3 m del mismo.
Con la correcta conexión del colector solar al acumulador, se asegura 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 del tanque con un reductor turbulento, que es un tubo tapado con múltiples orificios.
El agua fluye suavemente a través del reductor, lo que permite que el agua fría permanezca en las capas inferiores, desde donde se extrae al colector solar.
El uso de un reductor de turbulencias ayuda a evitar mezclar agua fría y caliente en el tanque de almacenamiento.
Obviamente, el colector solar proporciona calentamiento de agua solo durante el día en clima soleado. Por lo tanto, es importante almacenar agua caliente para usarla durante el día y la noche. Para ello, es necesario aislar el tanque de almacenamiento.
Conclusiones y video útil sobre el tema.
Video 1. Así aparecieron los primeros sistemas solares a partir de botellas de plástico:
Video 2. Dispositivo casi gratuito para calentar agua en acción:
Un colector solar fabricado con envases 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 recomendable instalar un elemento calefactor en el tanque de almacenamiento. En este caso, el colector solar pasará a formar parte de un sistema completo que, en condiciones favorables, permitirá ahorrar dinero.
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