Voor veel eigenaren van particuliere huizen en zomerhuisjes wordt het begrip alternatieve energie geassocieerd met dure zonnepanelen, windturbines of warmtepompen. Niemand realiseert zich zelfs dat je in slechts een paar uur, voor een paar centen, een zonnecollector van plastic flessen kunt bouwen om jezelf gedurende het warme seizoen van warm water te voorzien.
We zullen u vertellen hoe u van afvalmateriaal een effectief sanitair waterbehandelingssysteem kunt maken. In ons voorgestelde artikel vindt u een gedetailleerde beschrijving van de structuren en methoden voor het vervaardigen van systemen, waarvan de werking in de praktijk is getest. Rekening houdend met onze aanbevelingen, kun je eenvoudig een apparaat samenstellen dat handig is in het huishouden.
De inhoud van het artikel:
- Specifieke toepassing van zonnecollectoren
- Ontwerpkenmerken en werkingsprincipe:
-
Het apparaat samenstellen uit afvalmateriaal
- Optie voor opslag van warm water
- Heetwatercirculatiemethode:
- Kenmerken van het lijmen van PVC-buizen
- Productieprocedure voor zonnecollectoren:
- Kenmerken van plaatsing en verbinding
- Conclusies en nuttige video over het onderwerp
Specifieke toepassing van zonnecollectoren
Het belangrijkste verschil tussen een zonnecollector en verschillende soorten warmteopwekking zonnestelsels bestaat in het cyclische karakter van het werk. Met andere woorden, bij afwezigheid van de zon zal er geen warmte-energie zijn.
Uiteraard worden in het donker de prestaties van een autonome warmwatervoorziening met een zonnecollector tot nul gereduceerd. De warmteproductie van de zonnecollector wordt bepaald door de lengte van de daglichturen, die afhankelijk is van de geografische breedtegraad en de tijd van het jaar.
Een zelfgemaakte zonnecollector lost niet alleen het probleem op van het leveren van warm water aan een huis dat niet is aangesloten op centrale netwerken, maar ook verwarmingsproblemen
De klimatologische kenmerken van het gebied hebben ook een aanzienlijke invloed op het prestatieniveau van de zonnecollector. Als het gebied wordt gekenmerkt door frequente mist of de zon vaak verborgen is achter wolken, dan worden de prestaties van de zonnecollector aanzienlijk verminderd.
Maar ook in dit geval zonnecollector voor verwarming en / of waterverwarming blijft effectief vanwege het vermogen om zelfs verspreide stralen op te vangen.
Ontwerpkenmerken en werkingsprincipe:
Het belangrijkste element van de standaard zonnecollector is een adsorber in de vorm van een koperen plaat met een buis. De plaat warmt snel op onder invloed van zonlicht en geeft warmte af aan de buis en de vloeistof erin. Dankzij vrije of geforceerde circulatie wordt de resulterende warmte verder door het systeem getransporteerd.
Onder invloed van zonlicht warmt de koperen plaat op, van waaruit warmte wordt overgedragen naar het koelmiddel in de buis
Om de efficiëntie van de adsorber te verhogen, moet deze de nodige fysieke eigenschappen hebben. Allereerst is het noodzakelijk om het absorptievermogen van de adsorber te vergroten en de reflectie van zonlicht te minimaliseren. De eenvoudigste oplossing zou zijn om zwarte verf op de adsorber aan te brengen.
Om de efficiëntie van de adsorber te verhogen, moet deze worden afgedekt met transparant glas. Gewoon glas reflecteert een deel van de zonnestralen.
Gebruik bij voorkeur speciaal glas met een laag ijzergehalte of gebruik een antireflectiecoating. Om vervuiling van het glas te voorkomen, moet de behuizing van de zonnecollector worden afgedicht.
Ondanks de vele manieren om de werking van de zonnecollector te verbeteren en de prestaties te verhogen, is deze indicator vanwege de imperfectie van het ontwerp verre van ideaal. Gezien het werkingsprincipe van de zonnecollector en methoden om de efficiëntie te verhogen, zullen we proberen een primitief en goedkoop model te maken van afvalmaterialen.
Het apparaat samenstellen uit afvalmateriaal
De plastic flesversie is niet alleen goedkoop en eenvoudig te monteren, maar verschilt van standaard zonne-apparaten doordat platte zonnecollectoren niet goed werken in de ochtend- en avonduren.
De bolle vorm van de flessen zorgt voor een bijna verticale penetratie van stralen, zelfs tijdens zonsondergang en zonsopgang, waardoor de efficiëntie van het apparaat wordt gegarandeerd, zowel 's ochtends als' s avonds kijk maar.
Door de bolle vorm van plastic flessen kan het apparaat, zelfs in horizontale positie, de stralen van de opkomende en ondergaande zon opvangen
Er zijn verschillende onderscheidende manieren om van plastic flessen een perfect werkend warmwatersysteem te bouwen:
- De zonnecollector fungeert als opslagtank waarin het water wordt verwarmd en vervolgens wordt afgevoerd;
- De zonnecollector is verbonden met de opslagtank en zorgt voor verwarming van water en de natuurlijke circulatie ervan;
- De plastic flessenverzamelaar fungeert als waterreservoir;
- Plastic flessen fungeren als verzegelde containers om warm te blijven.
Ook kunnen zonnecollectoren verschillen in hun ontwerpkenmerken. Dit komt in de eerste plaats door zowel de manier waarop de flessen zijn vastgemaakt als de manier waarop ze zich bevinden.
Optie voor opslag van warm water
Om een zonnecollector te maken heb je nodig: polypropyleen pijp met een diameter van 50 mm, waarop plastic flessen worden aangesloten, waarvan het aantal wordt bepaald door de diameter van de buis. Voor de sjabloon werden 15 plastic flessen genomen, dus de werkcapaciteit van de zonnecollector was 30 liter.
De verbindingen tussen de flessen en de propyleenpijp zijn gecoat met siliconenkit, waardoor waterlekkage wordt voorkomen
Om de flessen tot één systeem aan te sluiten, moeten er gaten worden geboord in een propyleenbuis bedoeld voor warmwatervoorziening. De ideale oplossing was om een houtboor van 26 mm te gebruiken.
Met dergelijke afmetingen is de maximale dichtheid van de verbinding verzekerd en wordt de fles krachtig langs de schroefdraad in het gat geschroefd. Om een maximale afdichting van de verbinding te garanderen, kunnen de voegen worden gecoat met siliconenkit, maar het is beter om smeltlijm te gebruiken.
Om het effect van onderling verbonden vaten te bereiken, moeten er gaten met een diameter van ongeveer 2 mm in het bovenste deel van elke fles worden gemaakt.
Na het aansluiten van de flessen wordt aan één zijde van de leiding een fitting gesneden, die later wordt aangesloten op het waterleidingsysteem voor de watertoevoer. Aan de andere kant moet er een kraan worden doorgesneden waardoor het verwarmde water in de opslagtank wordt afgevoerd.
Echter, onder het gewicht van het gevulde water, een dergelijk apparaat voor huishoudelijk gebruik zonne energie zijn integriteit kan verliezen. Daarom is het raadzaam om een doos te regelen. Om het te maken, heb je een bord nodig van 150 mm breed.
Om het rendement van de zonnecollector te verhogen, kan schuimplastic of geëxpandeerd polystyreen met een dikte van 50 mm op de bodem van de doos worden geplaatst en worden afgedekt met folie.
Na het installeren van de zonnecollector in plaats van het verdere gebruik, moeten de plastic flessen zwart worden geverfd om de zonnestralen efficiënter te absorberen.
Wanneer het zwart wordt geverfd, neemt het absorptievermogen van de kunststof toe en neemt het rendement van de waterverwarming toe.
Het is beter om matte verf te gebruiken en aan te brengen met een spuitbus. Het blijft over om de doos met glas te bedekken, waardoor de dichtheid wordt vergroot en deze wordt aangesloten op het koudwatertoevoersysteem en het afvoersysteem van warm water dat is voorbereid voor gebruik in de opslagtank.
Uit de praktijk is bekend dat kunststof geen hoge temperaturen verdraagt, waardoor het vervormt. Op heldere zonnige dagen kan de temperatuur van het verwarmde water hoger zijn dan 65 graden, wat zal leiden tot vervorming van het plastic.
In dit opzicht is het beter om helemaal geen extra afdichting van de doos met glas te weigeren, of deze uitsluitend bij bewolkt weer te gebruiken.
Heetwatercirculatiemethode:
Het zonnecollectorsysteem is vergelijkbaar met de eerste optie, maar heeft een aantal structurele verschillen.
Om de collector te maken, hebt u de volgende gereedschappen en materialen nodig:
- PVC-buis met een diameter van 20 mm met hoeken en T-stukken;
- Roller pijpsnijder;
- Afkantingsfrezen;
- Primer (reinigingsmiddel);
- Plastic flessen;
- Tetrapaki-melk of -sap;
- Briefpapier mes;
- Karton;
- Hittebestendige matzwarte lak;
- Opslagtank.
Voor installatie hebben we een PVC-buis nodig met een diameter van 20 mm. Het horizontale deel van de buis moet in secties worden gesneden, waarin hoeken en T-stukken worden bevestigd door koud lassen. De onderkant van de zonnecollector ziet er precies hetzelfde uit. Het eindresultaat is een gesloten systeem, maar laten we het even op een rijtje hebben.
Kenmerken van het lijmen van PVC-buizen
Om een snit van hoge kwaliteit te verkrijgen, is het beter om te gebruiken pijpsnijdervoorzien van zwenkwielen. Na het snijden moet de binnenkant van de buis worden afgeschuind met speciaal afkantgereedschap.
Na het meten van de diepte van T-stukken en hoeken, moet u een markering aanbrengen op het uiteinde van de aan te sluiten buis en de uiteinden van de buizen en fittingen behandelen met een primer (reinigingsmiddel).
Dankzij de soepele beweging van het snijgedeelte vermijdt de rolpijpsnijder vervormingen in de dwarsdoorsnede en de vorming van bramen langs de rand bij het snijden
De volgende stap is het aanbrengen en verdelen van de lijm aan de buitenkant van de buis en de binnenkant van de fitting. De lijm moet met een kwast worden aangebracht en moet kleiner zijn dan de diameter van de buizen. Het blijft om de pijp in het voorbereide T-stuk of de hoek te steken en een kwart slag te draaien om de lijm gelijkmatig te verdelen.
Houd er rekening mee dat het verlijmen van een hoek of T-stuk niet langer dan 30 seconden mag duren. Na het fixeren is het noodzakelijk om de resterende lijm te verwijderen.
Productieprocedure voor zonnecollectoren:
Nadat de bovenbuis is geprepareerd en de risers erop zijn aangesloten, kunnen de plastic flessen worden voorbereid. Het gepresenteerde model van de zonnecollector heeft 4 verticale buizen van 105 cm lang, op deze lengte van de buis kunnen 5 plastic flessen geplaatst worden. Dat wil zeggen dat er 20 identieke plastic flessen nodig zijn om de collector te monteren.
De bodem moet van elke fles worden verwijderd. Om dit te doen, moet een eenvoudige sjabloon worden gemaakt van een 30 cm lang stuk karton dat in een buis is gerold. Gebruik een sjabloon en een administratief mes om de bodem van de flessen te verwijderen. Nadat je de flessen klaar hebt gemaakt, kun je beginnen met het maken van een absorber die zonne-energie zal absorberen.
Door een eenvoudige kartonnen sjabloon te gebruiken, kunt u snel flessen van hetzelfde formaat snijden en krijgen
We gebruiken gebruikte sap- of melktetrapacks als absorber. Ze moeten worden gesneden, grondig gewassen en gedroogd. Om het absorptievermogen te verbeteren, moet een matzwarte verf worden aangebracht. De eenvoudigste manier om dit te doen is om verf uit een spuitbus te gebruiken.
Opeenvolgend rijgen van plastic flessen maakt het gemakkelijk om gevouwen tetrapacks erin te plaatsen
Na het voorbereiden van de flessen en tetrapacks kun je beginnen met het monteren van het zonne-apparaat. Eerst moet je een plastic fles met de nek naar voren op een verticale buis rijgen en er een tetrapak in steken. Op een vergelijkbare manier worden alle flessen op verticale buizen geregen, die vervolgens moeten worden aangesloten op de T-stukken en hoeken van de onderste pijp, vergelijkbaar met de bovenste.
Om de vervaardigde zonnecollector te verstijven, is het noodzakelijk om er een ondersteuning voor te maken.
Een gemeenschappelijk houten schild geeft stijfheid aan de structuur en maakt het gemakkelijk om de zonnecollector naar de plaats van zijn werking te verplaatsen
Het is mogelijk om, net als in het eerste geval, de collector in een houten kist te plaatsen, maar het is niet nodig deze te isoleren. Omdat elk van de plastic flessen een soort kleine geïsoleerde tank is, die van binnenuit opwarmt, warmte afgeeft aan het water dat door de buizen circuleert.
Kenmerken van plaatsing en verbinding
Voor een maximaal mogelijke absorptie van zonlicht dient de collector naar het zuiden te worden gericht. Een kleine hellingshoek van 10-15 graden is voldoende om de collector effectief te laten werken in bijna elke stand van de zon.
Het onderste deel van de pijp moet worden aangesloten op het onderste deel van de opslagtank en het bovenste ongeveer op het centrale deel. Koud water uit de polymeercontainer zal door de onderste pijp naar de collector stromen, waar het zal worden verwarmd en door de bovenste pijp naar de tank zal stijgen.
Zo zal de natuurlijke circulatie van water worden uitgevoerd via een zelfgemaakt systeem. Om een hoge watercirculatie te garanderen, moet de tank net boven de zonnecollector op een afstand van minimaal 0,3 m worden geplaatst.
Door de juiste aansluiting van de zonnecollector op de opslagtank is een natuurlijke watercirculatie verzekerd
Opgemerkt moet worden dat wanneer koud water de tank binnenkomt vanuit het watertoevoersysteem, het actief wordt gemengd, wat de efficiëntie van de collector vermindert. Dit kan worden voorkomen door de tankinlaat uit te rusten met een turbulent verloopstuk, dit is een afgesloten buis met meerdere gaten.
Water stroomt soepel door de reducer, waardoor koud water in de onderste lagen kan blijven, van waaruit het in de zonnecollector wordt gezogen.
Het gebruik van een turbulent verloopstuk helpt om het mengen van koud en warm water in de opslagtank te voorkomen
Uiteraard zorgt de zonnecollector alleen overdag voor waterverwarming bij zonnig weer. Daarom is het belangrijk om warm water op te slaan voor gebruik overdag en 's avonds. Hiervoor is het noodzakelijk om de opslagtank te isoleren.
Conclusies en nuttige video over het onderwerp
filmpje 1. Zo verschenen de eerste zonnestelsels uit plastic flessen:
filmpje 2. Bijna gratis apparaat voor het verwarmen van water in actie:
Een zonnecollector van kunststof drankverpakkingen is een goedkope oplossing voor de productie van warm water. Bij langdurig slecht weer, vooral in het voor- en najaar, is het echter raadzaam om een verwarmingselement in de voorraadtank te installeren. In dit geval wordt de zonnecollector onderdeel van een compleet systeem, wat onder gunstige voorwaarden geld bespaart.
Vertel ons over je ervaring met het bouwen van een zelfgemaakt zonnestelsel van plastic flessen. Het is mogelijk dat er in uw arsenaal informatie en ontwerpopties zijn die nuttig kunnen zijn voor sitebezoekers. Schrijf uw opmerkingen in het blokformulier hieronder, stel vragen, deel foto's en nuttige informatie.
