Pour de nombreux propriétaires de maisons privées et de chalets d'été, le concept d'énergie alternative est associé à des panneaux solaires, des éoliennes ou des pompes à chaleur coûteux. Personne ne se rend même compte qu'en quelques heures, pour quelques centimes, vous pouvez construire un capteur solaire à partir de bouteilles en plastique pour vous fournir de l'eau chaude pendant toute la saison chaude.
Nous vous expliquerons comment créer un système de traitement d'eau sanitaire efficace à partir de déchets. Dans notre article proposé, vous trouverez une description détaillée des structures et des méthodes de systèmes de fabrication, dont le fonctionnement a été testé dans la pratique. En tenant compte de nos recommandations, vous pouvez facilement assembler un appareil utile dans le ménage.
Le contenu de l'article :
- Application spécifique des capteurs solaires
- Caractéristiques de conception et principe de fonctionnement
-
Assemblage de l'unité à partir de matériaux de rebut
- Possibilité de stockage d'eau chaude
- Méthode de circulation d'eau chaude
- Caractéristiques du collage de tuyaux en PVC
- Procédure de fabrication du capteur solaire
- Caractéristiques de placement et de connexion
- Conclusions et vidéo utile sur le sujet
Application spécifique des capteurs solaires
La principale différence entre un capteur solaire et divers types de production de chaleur systèmes solaires consiste dans la nature cyclique du travail. En d'autres termes, en l'absence de soleil, il n'y aura pas d'énergie thermique.
Evidemment, dans l'obscurité, les performances d'une alimentation en eau chaude autonome avec un capteur solaire sont réduites à zéro. La production de chaleur du capteur solaire est déterminée par la durée du jour, qui dépend de la latitude et de la période de l'année.
Un capteur solaire fait maison résoudra non seulement le problème de l'alimentation en eau chaude d'une maison non connectée aux réseaux centraux, mais également les problèmes de chauffage
Les caractéristiques climatiques de la zone ont également un impact significatif sur le niveau de performance du capteur solaire. Si la zone est caractérisée par des brouillards fréquents ou si le soleil est souvent caché derrière des nuages, les performances du capteur solaire sont considérablement réduites.
Cependant, dans ce cas aussi capteur solaire pour le chauffage et/ou le chauffage de l'eau reste efficace grâce à sa capacité à capter les rayons même dispersés.
Caractéristiques de conception et principe de fonctionnement
L'élément principal du capteur solaire standard est un adsorbeur en forme de plaque de cuivre avec un tube. La plaque chauffe rapidement sous l'influence de la lumière du soleil, transférant la chaleur au tube et au liquide qu'il contient. Grâce à la circulation libre ou forcée, la chaleur résultante est davantage transportée dans tout le système.
Sous l'influence de la lumière du soleil, la plaque de cuivre se réchauffe, à partir de laquelle la chaleur est transférée au liquide de refroidissement dans le tube
Pour augmenter l'efficacité de l'adsorbeur, il doit être doté des propriétés physiques nécessaires. Tout d'abord, il est nécessaire d'augmenter la capacité d'absorption de l'adsorbeur et de minimiser la réflexion de la lumière solaire. La solution la plus simple serait d'appliquer de la peinture noire sur l'adsorbeur.
Pour augmenter l'efficacité de l'adsorbeur, il doit être recouvert de verre transparent. Le verre ordinaire reflète certains des rayons du soleil.
Il est préférable d'utiliser du verre spécial à faible teneur en fer ou d'utiliser un revêtement antireflet. Pour éviter la contamination du verre, le boîtier du capteur solaire doit être scellé.
Malgré les nombreuses façons d'améliorer le fonctionnement et d'augmenter les performances du capteur solaire, en raison de l'imperfection de la conception, cet indicateur est loin d'être idéal. Compte tenu du principe de fonctionnement du capteur solaire et des méthodes permettant d'augmenter son efficacité, nous essaierons de créer un modèle primitif et peu coûteux à partir de matériaux de récupération.
Assemblage de l'unité à partir de matériaux de rebut
En plus d'être bon marché et facile à assembler, la version bouteille en plastique diffère des appareils solaires standard en ce que les capteurs solaires plats ne fonctionnent pas bien le matin et le soir.
La forme convexe des bouteilles assure une pénétration presque verticale des rayons même au coucher du soleil et l'aube, assurant ainsi l'efficacité de l'appareil, aussi bien le matin que le soir Regardez.
En raison de la forme convexe des bouteilles en plastique, l'appareil, même horizontal, est capable de capter les rayons du soleil levant et couchant
Il existe plusieurs façons différentes de construire un système d'eau chaude parfaitement fonctionnel à partir de bouteilles en plastique :
- Le capteur solaire agit comme un réservoir de stockage dans lequel l'eau est chauffée puis vidangée ;
- Le capteur solaire est connecté au ballon de stockage pour assurer le chauffage de l'eau et la circulation naturelle ;
- Le collecteur de bouteilles en plastique agit comme un réservoir d'eau ;
- Les bouteilles en plastique agissent comme des récipients scellés pour garder au chaud.
En outre, les capteurs solaires peuvent différer dans leurs caractéristiques de conception. Tout d'abord, cela est dû à la fois à la façon dont les bouteilles sont fixées et à la façon dont elles sont situées.
Possibilité de stockage d'eau chaude
Pour fabriquer un capteur solaire, vous aurez besoin tuyau en polypropylène d'un diamètre de 50 mm, auxquels seront connectées des bouteilles en plastique, dont le nombre est déterminé par le diamètre du tuyau. Pour le gabarit, 15 bouteilles en plastique ont été prises, la capacité de travail du capteur solaire était donc de 30 litres.
Les joints entre les bouteilles et le tuyau en propylène sont recouverts de mastic silicone, empêchant les fuites d'eau
Pour connecter les bouteilles en un seul système, des trous doivent être percés dans un tuyau en propylène destiné à l'alimentation en eau chaude. La solution idéale était d'utiliser une perceuse à bois de 26 mm.
Avec de telles dimensions, l'étanchéité maximale de la connexion est assurée et la bouteille est vissée avec force dans le trou le long de son filetage. Pour assurer une étanchéité maximale de la connexion, les joints peuvent être enduits de mastic silicone, mais il est préférable d'utiliser de la colle thermofusible.
Pour obtenir l'effet d'interconnexion des récipients, des trous d'un diamètre d'environ 2 mm doivent être pratiqués dans la partie supérieure de chaque bouteille.
Après avoir connecté les bouteilles, un raccord est coupé sur un côté du tuyau, qui sera ensuite connecté au système d'alimentation en eau pour l'approvisionnement en eau. D'autre part, un robinet doit être coupé par lequel l'eau chauffée sera évacuée dans le réservoir de stockage.
Cependant, sous le poids de l'eau remplie, un tel appareil à usage domestique énergie solaire peut perdre son intégrité. Par conséquent, il sera conseillé d'aménager une boîte. Pour le réaliser, il vous faut une planche de 150 mm de large.
Pour augmenter l'efficacité du capteur solaire, une mousse de 50 mm d'épaisseur ou du polystyrène expansé peut être placé sur le fond de la boîte et recouvert de papier d'aluminium.
Après avoir installé le capteur solaire à la place de son utilisation ultérieure, les bouteilles en plastique doivent être peintes en noir afin d'absorber plus efficacement les rayons du soleil.
Lorsqu'il est teint en noir, la capacité d'absorption du plastique augmente et l'efficacité du chauffage de l'eau augmente.
Il est préférable d'utiliser de la peinture mate et d'appliquer par pulvérisation à partir d'une bombe aérosol. Il reste à recouvrir la boîte de verre, augmentant ainsi son étanchéité et à la connecter au système d'alimentation en eau froide et au système de drainage de l'eau chaude préparée pour être utilisée dans le réservoir de stockage.
Il est connu par l'expérience pratique que le plastique ne tolère pas les températures élevées, ce qui conduit à sa déformation. Par beau temps ensoleillé, la température de l'eau chauffée peut dépasser 65 degrés, ce qui entraînera une déformation du plastique.
À cet égard, il est préférable de refuser du tout un scellement supplémentaire de la boîte avec du verre ou de l'utiliser exclusivement par temps nuageux.
Méthode de circulation d'eau chaude
Le système de capteurs solaires est similaire à la première option, mais présente un certain nombre de différences structurelles.
Pour créer le collecteur, vous aurez besoin des outils et matériaux suivants :
- Tuyau en PVC d'un diamètre de 20 mm avec coins et tés;
- Coupe-tubes à rouleaux ;
- Fraises à chanfreiner;
- Apprêt (agent de nettoyage);
- Bouteilles en plastique;
- lait ou jus de tétrapaki;
- Couteau de papeterie;
- Papier carton;
- Peinture noire mate résistante à la chaleur;
- Réservoir de stockage.
Pour l'installation, nous avons besoin d'un tuyau en PVC d'un diamètre de 20 mm. La partie horizontale du tuyau doit être coupée en sections, dans lesquelles les angles et les tés seront joints par soudage à froid. Le fond du capteur solaire aura exactement le même aspect. Le résultat final est un système fermé, mais parlons de tout dans l'ordre.
Caractéristiques du collage de tuyaux en PVC
Pour obtenir une coupe de qualité, il est préférable d'utiliser Coupe-tuyauéquipé de roulettes. Après la coupe, l'intérieur du tuyau doit être chanfreiné à l'aide d'outils de chanfreinage spéciaux.
Après avoir mesuré la profondeur des tés et des angles, vous devez marquer l'extrémité du tuyau à connecter et traiter les extrémités des tuyaux et des raccords avec un apprêt (agent de nettoyage).
Grâce au mouvement fluide de la partie coupante, le coupe-tube à rouleau évite les déformations de la section transversale et la formation de bavures le long du bord lors de la coupe
L'étape suivante consiste à appliquer et à répartir l'adhésif à l'extérieur du tuyau et à l'intérieur du raccord. La colle doit être appliquée au pinceau et sa taille doit être inférieure au diamètre des tuyaux. Il reste à insérer le tuyau dans le té ou le coin préparé et à le tourner d'un quart de tour pour répartir uniformément la colle.
Il convient de garder à l'esprit que le travail de collage d'un coin ou d'un té ne doit pas durer plus de 30 secondes. Après la fixation, il est nécessaire d'enlever la colle restante.
Procédure de fabrication du capteur solaire
Une fois que le tube supérieur a été préparé et que les colonnes montantes y sont connectées, les bouteilles en plastique peuvent être préparées. Le modèle présenté du capteur solaire comporte 4 tuyaux verticaux de 105 cm de long; 5 bouteilles en plastique peuvent être placées sur cette longueur du tuyau. C'est-à-dire que 20 bouteilles en plastique identiques sont nécessaires pour assembler le collecteur.
Le fond doit être retiré de chaque bouteille. Pour ce faire, un simple gabarit doit être fabriqué à partir d'un morceau de carton de 30 cm de long roulé dans un tube. À l'aide d'un gabarit et d'un couteau de bureau, retirez le fond des bouteilles. Après avoir préparé les bouteilles, vous pouvez commencer à fabriquer un absorbeur qui absorbera l'énergie solaire.
L'utilisation d'un simple gabarit en carton vous permet de découper et d'obtenir rapidement des bouteilles de la même taille
Nous utilisons des tétrapacks de jus ou de lait usagés comme absorbeur. Ils doivent être coupés, soigneusement lavés et séchés. Pour améliorer leur pouvoir absorbant, une peinture noire mate doit être appliquée. La façon la plus simple de le faire est d'utiliser de la peinture en aérosol à partir d'une bombe aérosol.
L'enfilage séquentiel des bouteilles en plastique permet d'y placer facilement des tétrapacks pliés
Après avoir préparé les bouteilles et les tetrapacks, vous pouvez commencer à assembler le dispositif solaire. Tout d'abord, vous devez enfiler une bouteille en plastique avec le goulot vers l'avant sur un tube vertical et y insérer un tetrapak. De la même manière, toutes les bouteilles sont enfilées sur des tubes verticaux, qui doivent ensuite être connectés aux tés et aux coins du tuyau inférieur, similaire à celui du haut.
Pour rigidifier le capteur solaire fabriqué, il est nécessaire de lui faire un support.
Un bouclier en bois commun donne de la rigidité à la structure et permet de déplacer facilement le capteur solaire sur le lieu de son fonctionnement
Il est possible, comme dans le premier cas, de placer le collecteur dans une caisse en bois, mais il n'est plus nécessaire de l'isoler. Puisque chacune des bouteilles en plastique est une sorte de petit réservoir isolé qui, se réchauffant de l'intérieur, transfère la chaleur à l'eau circulant dans les tubes.
Caractéristiques de placement et de connexion
Pour une absorption maximale de la lumière solaire, le capteur doit être orienté vers le sud. Un petit angle d'inclinaison de 10 à 15 degrés est suffisant pour que le capteur fonctionne efficacement dans presque toutes les positions du soleil.
La partie inférieure du tuyau doit être reliée à la partie inférieure du réservoir de stockage, et la partie supérieure approximativement à sa partie centrale. L'eau froide du conteneur en polymère s'écoulera par le tuyau inférieur jusqu'au collecteur, où elle sera chauffée et montera par le tuyau supérieur jusqu'au réservoir.
Ainsi, la circulation naturelle de l'eau s'effectuera grâce à un système artisanal. Pour assurer un débit d'eau élevé, le ballon doit être situé juste au-dessus du capteur solaire à une distance d'au moins 0,3 m de celui-ci.
Avec la connexion correcte du capteur solaire au réservoir de stockage, la circulation naturelle de l'eau est assurée
Il convient de noter que lorsque de l'eau froide pénètre dans le réservoir à partir du système d'alimentation en eau, elle est activement mélangée, ce qui réduit l'efficacité du collecteur. Ceci peut être évité en équipant l'entrée du réservoir d'un réducteur turbulent, qui est un tube bouché avec de multiples trous.
L'eau s'écoule en douceur à travers le réducteur, ce qui permet à l'eau froide de rester dans les couches inférieures, d'où elle est aspirée dans le capteur solaire.
L'utilisation d'un réducteur de turbulence permet d'éviter le mélange d'eau froide et chaude dans le réservoir de stockage
Évidemment, le capteur solaire ne chauffe l'eau que pendant la journée par temps ensoleillé. Par conséquent, il est important de stocker de l'eau chaude pour une utilisation pendant la journée et le soir. Pour cela, il est nécessaire d'isoler le réservoir de stockage.
Conclusions et vidéo utile sur le sujet
Vidéo 1. C'est ainsi qu'apparaissent les premiers systèmes solaires à partir de bouteilles en plastique :
Vidéo 2. Appareil presque gratuit pour chauffer l'eau en action :
Un capteur solaire fabriqué à partir de contenants de boissons en plastique est une solution bon marché pour produire de l'eau chaude. Cependant, en cas d'intempéries prolongées, notamment au printemps et en automne, il est conseillé d'installer un élément chauffant dans le ballon de stockage. Dans ce cas, le capteur solaire fera partie d'un système complet, ce qui, dans des conditions favorables, permettra d'économiser de l'argent.
Parlez-nous de votre expérience dans la construction d'un système solaire fait maison à partir de bouteilles en plastique. Il est possible que dans votre arsenal il y ait des informations et des options de conception qui peuvent être utiles aux visiteurs du site. Veuillez écrire vos commentaires dans le formulaire de bloc ci-dessous, poser des questions, partager des photos et des informations utiles.
