Pre mnohých majiteľov súkromných domov a letných chát je koncept alternatívnej energie spojený s drahými solárnymi panelmi, veternými turbínami alebo tepelnými čerpadlami. Nikto si ani neuvedomuje, že len za niekoľko hodín a za pouhých pár drobných môžete postaviť slnečný kolektor z plastových fliaš, aby ste sa počas teplej sezóny zásobovali teplou vodou.
Povieme vám, ako vytvoriť účinný systém úpravy sanitárnej vody z odpadových materiálov. V nami navrhovanom článku nájdete podrobný popis štruktúr a metód výrobných systémov, ktorých prevádzka bola testovaná v praxi. S prihliadnutím na naše odporúčania môžete ľahko zostaviť zariadenie, ktoré je užitočné v domácnosti.
Obsah článku:
- Špecifická aplikácia slnečných kolektorov
- Vlastnosti dizajnu a princíp činnosti
-
Zostavenie jednotky zo šrotu
- Možnosť skladovania teplej vody
- Metóda cirkulácie horúcej vody
- Vlastnosti lepenia rúr z PVC
- Postup výroby slnečného kolektora
- Vlastnosti umiestnenia a pripojenia
- Závery a užitočné video na túto tému
Špecifická aplikácia slnečných kolektorov
Hlavný rozdiel medzi slnečným kolektorom a rôznymi druhmi generátora tepla solárne systémy spočíva v cyklickom charaktere práce. Inými slovami, pri nedostatku slnka nebude existovať žiadna tepelná energia.
Je zrejmé, že v tme sa výkon autonómneho zásobovania teplou vodou so slnečným kolektorom zníži na nulu. Produkcia tepla slnečného kolektora je daná dĺžkou denného svetla, ktorá závisí od zemepisnej šírky a času v roku.
Domáci slnečný kolektor vyrieši nielen otázku dodávky teplej vody do domu, ktorý nie je pripojený k centrálnym sieťam, ale aj problémy s vykurovaním
Klimatické vlastnosti oblasti majú tiež významný vplyv na úroveň výkonu slnečného kolektora. Ak je oblasť charakterizovaná častými hmlami alebo je slnko často skryté za mrakmi, potom je výkon slnečného kolektora výrazne znížený.
Avšak aj v tomto prípade slnečný kolektor na vykurovanie a / alebo ohrev vody zostáva účinný vďaka schopnosti zachytiť aj rozptýlené lúče.
Vlastnosti dizajnu a princíp činnosti
Hlavným prvkom štandardného slnečného kolektora je adsorbér vo forme medenej dosky s rúrkou. Doska sa rýchlo zahrieva pod vplyvom slnečného svetla, pričom prenáša teplo do trubice a kvapaliny v nej. Vďaka voľnému alebo nútenému obehu je výsledné teplo ďalej transportované celým systémom.
Vplyvom slnečného svetla sa zahrieva medená doska, z ktorej sa teplo prenáša na chladivo v trubici
Na zvýšenie účinnosti adsorbéra by mal byť vybavený potrebnými fyzikálnymi vlastnosťami. V prvom rade je potrebné zvýšiť absorpčnú kapacitu adsorbéra a minimalizovať odraz slnečného svetla. Najjednoduchším riešením by bolo naniesť na adsorbér čiernu farbu.
Aby sa zvýšila účinnosť adsorbéra, musí byť pokrytý priehľadným sklom. Bežné sklo odráža niektoré slnečné lúče.
Najlepšie je použiť špeciálne sklo s nízkym obsahom železa alebo použiť antireflexnú vrstvu. Aby sa zabránilo kontaminácii skla, musí byť plášť slnečného kolektora utesnený.
Napriek mnohým spôsobom, ako zlepšiť prevádzku a zvýšiť výkon slnečného kolektora, vzhľadom na nedokonalosť konštrukcie nie je tento ukazovateľ ani zďaleka ideálny. Vzhľadom na princíp fungovania slnečného kolektora a spôsoby zvýšenia jeho účinnosti sa pokúsime vytvoriť primitívny a lacný model zo šrotových materiálov.
Zostavenie jednotky zo šrotu
Verzia z plastovej fľaše sa okrem toho, že je lacná a ľahko zostaviteľná, líši od bežných solárnych zariadení v tom, že ploché slnečné kolektory nefungujú dobre ráno a večer.
Konvexný tvar fliaš zaisťuje takmer vertikálne prenikanie lúčov aj počas západu slnka a svitania, čím je zaistená účinnosť zariadenia, ráno aj večer hodiny.
Vďaka konvexnému tvaru plastových fliaš je zariadenie, aj keď je horizontálne, schopné zachytiť lúče vychádzajúceho a zapadajúceho slnka
Existuje niekoľko charakteristických spôsobov, ako z plastových fliaš vybudovať dokonale fungujúci systém teplej vody:
- Slnečný kolektor funguje ako akumulačná nádrž, v ktorej sa voda ohrieva a potom vypúšťa;
- Solárny kolektor je spojený so zásobníkom, aby zabezpečil ohrev vody a prirodzenú cirkuláciu;
- Zberač plastových fliaš funguje ako zásobník vody;
- Plastové fľaše slúžia ako uzavreté nádoby na udržanie tepla.
Slnečné kolektory sa tiež môžu líšiť vo svojich konštrukčných vlastnostiach. V prvom rade je to spôsobené spôsobom upevnenia fliaš a umiestnením.
Možnosť skladovania teplej vody
Na výrobu slnečného kolektora budete potrebovať polypropylénová rúrka s priemerom 50 mm, ku ktorému budú pripojené plastové fľaše, ktorých počet je určený priemerom potrubia. Ako predlohu bolo odobratých 15 plastových fliaš, takže pracovná kapacita slnečného kolektora bola 30 litrov.
Spoje medzi fľašami a propylénovou rúrkou sú potiahnuté silikónovým tmelom, ktorý zabraňuje úniku vody
Na pripojenie fliaš do jedného systému je potrebné vyvŕtať otvory v propylénovom potrubí určenom na dodávku teplej vody. Ideálnym riešením bolo použiť 26 mm vrták do dreva.
Pri takýchto rozmeroch je zaistená maximálna tesnosť spojenia a fľaša je silne zaskrutkovaná do otvoru pozdĺž jej závitu. Na zaistenie maximálneho utesnenia spoja môžu byť spoje potiahnuté silikónovým tmelom, ale je lepšie použiť tavné lepidlo.
Aby sa dosiahol účinok prepojovacích nádob, v hornej časti každej fľaše je potrebné urobiť otvory s priemerom asi 2 mm.
Po pripojení fliaš je na jednej strane potrubia vyrezaná armatúra, ktorá bude neskôr pripojená k vodovodnému systému na dodávku vody. Na druhej strane by mal byť prerezaný kohútik, cez ktorý bude ohriata voda vypúšťaná do zásobníka.
Pod hmotnosťou naplnenej vody je však takéto zariadenie určené na použitie v domácnosti solárna energia môže stratiť svoju celistvosť. Preto bude vhodné usporiadať škatuľu. Na jeho výrobu potrebujete dosku širokú 150 mm.
Na zvýšenie účinnosti slnečného kolektora je možné na dno škatule umiestniť penu alebo expandovaný polystyrén s hrúbkou 50 mm a prikryť ich fóliou.
Po inštalácii slnečného kolektora na miesto jeho ďalšieho použitia musia byť plastové fľaše natreté na čierno, aby účinnejšie absorbovali slnečné lúče.
Pri zafarbení na čierno sa zvýši absorpčná kapacita plastu a zvýši sa účinnosť vykurovacej vody.
Je lepšie použiť matnú farbu a aplikovať sprejom z aerosólovej nádoby. Zostáva pokryť škatuľu sklom, čím sa zvýši jej tesnosť a spojí sa so systémom dodávky studenej vody a drenážnym systémom teplej vody pripraveným na použitie do zásobníka.
Z praktických skúseností je známe, že plast netoleruje vysoké teploty, ktoré vedú k jeho deformácii. V jasných slnečných dňoch môže teplota ohriatej vody presiahnuť 65 stupňov, čo povedie k deformácii plastu.
V tomto ohľade je lepšie odmietnuť dodatočné utesnenie škatule sklom vôbec alebo ho použiť výlučne v zakalenom počasí.
Metóda cirkulácie horúcej vody
Systém slnečných kolektorov je podobný prvej možnosti, má však niekoľko štrukturálnych rozdielov.
Na vytvorenie zberného potrubia budete potrebovať nasledujúce nástroje a materiály:
- PVC rúrka s priemerom 20 mm s rohmi a T -kusmi;
- Rezačka valčekových rúr;
- Frézy na skosenie;
- Primer (čistiaci prostriedok);
- Plastové fľaše;
- Mlieko alebo šťava z tetrapaki;
- Papiernický nôž;
- Kartón;
- Tepelne odolná matná čierna farba;
- Zásobník.
Na inštaláciu potrebujeme PVC rúrku s priemerom 20 mm. Vodorovná časť potrubia by mala byť narezaná na časti, do ktorých budú uhly a T -kusy spojené zváraním za studena. Dno slnečného kolektora bude vyzerať úplne rovnako. V konečnom dôsledku získame uzavretý systém, ale povedzme si o všetkom v poriadku.
Vlastnosti lepenia rúr z PVC
Na získanie vysoko kvalitného strihu je lepšie použiť rezačka rúrokvybavené kolieskami. Po rezaní musí byť vnútro rúrky skosené pomocou špeciálnych nástrojov na skosenie.
Po zmeraní hĺbky odpalísk a uhlov je potrebné na konci potrubia, ktoré sa má pripojiť, označiť značku a konce rúrok a tvaroviek ošetriť základným náterom (čistiacim prostriedkom).
Vďaka plynulému pohybu reznej časti sa valčeková fréza vyhýba deformáciám prierezu a tvorbe otrepov pozdĺž okraja pri rezaní
Ďalším krokom je nanesenie a distribúcia lepidla na vonkajšiu stranu potrubia a vnútornú časť tvarovky. Lepidlo sa musí nanášať štetcom a jeho veľkosť musí byť menšia ako priemer rúrok. Zostáva vložiť rúrku do pripraveného odpaliska alebo rohu a otočiť ju o štvrť otáčky, aby sa lepidlo rovnomerne rozložilo.
Je potrebné mať na pamäti, že práce na lepení jedného rohu alebo odpaliska by nemali byť dokončené dlhšie ako 30 sekúnd. Po upevnení je potrebné odstrániť zvyšné lepidlo.
Postup výroby slnečného kolektora
Po príprave hornej trubice a pripevnení k nej zvislých rúrok môžete začať s prípravou plastových fliaš. Predložený model slnečného kolektora má 4 zvislé rúrky dlhé 105 cm, na túto dĺžku potrubia je možné umiestniť 5 plastových fliaš. To znamená, že na zostavenie kolektora je potrebných 20 rovnakých plastových fliaš.
Z každej fľaše musí byť odstránené dno. Aby ste to urobili, mala by byť vyrobená jednoduchá šablóna z 30 cm dlhého kusu lepenky zvinutého do trubice. Pomocou šablóny a administratívneho noža vyberte dno fliaš. Po príprave fliaš môžete začať s výrobou absorbéra, ktorý bude absorbovať slnečnú energiu.
Použitie jednoduchej kartónovej šablóny vám umožní rýchlo rezať a získať fľaše rovnakej veľkosti
Ako absorbér používame použité džúsové alebo mliečne tetrapaky. Musia byť narezané, dôkladne umyté a vysušené. Na zlepšenie ich nasiakavosti by mala byť nanesená matná čierna farba. Najľahšie to urobíte tak, že použijete farbu v spreji z rozprašovača.
Sekvenčné navliekanie plastových fliaš do nich uľahčuje umiestnenie zložených tetrapakov
Po príprave fliaš a tetrapakov môžete začať montovať solárne zariadenie. Najprv musíte navinúť plastovú fľašu s hrdlom dopredu na zvislú trubicu a vložiť do nej tetrapak. Podobným spôsobom sú všetky fľaše navlečené na zvislé rúrky, ktoré potom musia byť spojené s odpaliskami a rohmi spodnej rúrky, podobne ako v hornej.
Na spevnenie vyrobeného slnečného kolektora je potrebné urobiť preň podperu.
Bežný drevený štít dodáva konštrukcii tuhosť a uľahčuje premiestnenie slnečného kolektora na miesto jeho prevádzky
Je možné, ako v prvom prípade, umiestniť kolektor do drevenej škatule, ale už nie je potrebné ho izolovať. Pretože každá z plastových fliaš je akousi malou izolovanou nádržou, ktorá sa po zahriatí zvnútra prenáša teplo do vody cirkulujúcej rúrkami.
Vlastnosti umiestnenia a pripojenia
Pre maximálnu možnú absorpciu slnečného svetla by mal byť kolektor orientovaný na juh. Malý uhol sklonu 10-15 stupňov stačí na to, aby kolektor efektívne fungoval takmer v akejkoľvek polohe slnka.
Spodná časť potrubia musí byť spojená so spodnou časťou zásobníka a horná približne s jej strednou časťou. Studená voda z polymérovej nádoby prúdi spodným potrubím do kolektora, kde sa zahreje a stúpa horným potrubím do nádrže.
Prirodzená cirkulácia vody sa teda bude vykonávať prostredníctvom domáceho systému. Aby bola zaistená vysoká rýchlosť cirkulácie vody, nádrž by mala byť umiestnená tesne nad slnečným kolektorom vo vzdialenosti najmenej 0,3 m od nej.
Pri správnom pripojení slnečného kolektora k akumulačnej nádrži je zaistená prirodzená cirkulácia vody
Treba poznamenať, že keď studená voda vstupuje do nádrže z vodovodného systému, aktívne sa mieša, čo znižuje účinnosť kolektora. Tomu sa dá vyhnúť tým, že je vstup do nádrže vybavený turbulentným reduktorom, čo je upchatá trubica s viacerými otvormi.
Voda hladko preteká reduktorom, ktorý umožňuje studenej vode zostať v spodných vrstvách, odkiaľ je natiahnutá do slnečného kolektora.
Použitie turbulentného reduktora pomáha vyhnúť sa miešaniu studenej a teplej vody v skladovacej nádrži
Je zrejmé, že solárny kolektor zabezpečuje ohrev vody iba počas dňa za slnečného počasia. Preto je dôležité skladovať horúcu vodu na použitie počas dňa a večera. Na to je potrebné izolovať skladovaciu nádrž.
Závery a užitočné video na túto tému
Video 1. Takto sa objavili prvé solárne systémy z plastových fliaš:
Video 2. Takmer bezplatné zariadenie na ohrev vody v prevádzke:
Solárny kolektor vyrobený z plastových nádob na nápoje je lacným riešením na výrobu teplej vody. V prípade dlhotrvajúceho nepriaznivého počasia, najmä na jar a na jeseň, je však vhodné do zásobníka nainštalovať vykurovacie teleso. V tomto prípade sa slnečný kolektor stane súčasťou kompletného systému, ktorý za priaznivých podmienok ušetrí peniaze.
Povedzte nám svoje skúsenosti s budovaním domácej slnečnej sústavy z plastových fliaš. Je možné, že vo vašom arzenáli sú informácie a možnosti dizajnu, ktoré môžu byť užitočné pre návštevníkov stránok. Napíšte svoje pripomienky do nižšie uvedeného blokového formulára, kladte otázky, zdieľajte fotografie a užitočné informácie.
