Za mnoge lastnike zasebnih hiš in poletnih koč je koncept alternativne energije povezan z dragimi sončnimi kolektorji, vetrnimi turbinami ali toplotnimi črpalkami. Nihče se niti ne zaveda, da lahko v samo nekaj urah za samo penijev zgradite sončni kolektor iz plastičnih steklenic, da se boste v topli sezoni oskrbovali s toplo vodo.
Povedali vam bomo, kako iz odpadnih materialov narediti učinkovit sistem za čiščenje sanitarne vode. V našem predlaganem članku boste našli podroben opis struktur in metod proizvodnih sistemov, katerih delovanje je bilo preizkušeno v praksi. Ob upoštevanju naših priporočil lahko preprosto sestavite napravo, ki je uporabna v gospodinjstvu.
Vsebina članka:
- Posebna uporaba sončnih kolektorjev
- Oblikovne značilnosti in načelo delovanja
-
Sestavljanje enote iz odpadnega materiala
- Možnost shranjevanja tople vode
- Metoda kroženja tople vode
- Značilnosti lepljenja PVC cevi
- Postopek izdelave sončnih kolektorjev
- Značilnosti namestitve in povezave
- Zaključki in uporaben video na to temo
Posebna uporaba sončnih kolektorjev
Glavna razlika med sončnim kolektorjem in različnimi vrstami pridobivanja toplote sončnih sistemov je v ciklični naravi dela. Z drugimi besedami, v odsotnosti sonca ne bo toplotne energije.
Očitno se v temi zmogljivost avtonomnega oskrbe s toplo vodo s sončnim kolektorjem zmanjša na nič. Proizvodnjo toplote sončnega kolektorja določa dolžina dnevnih ur, ki je odvisna od zemljepisne širine in časa v letu.
Domači sončni kolektor ne bo rešil samo vprašanja oskrbe s toplo vodo v hiši, ki ni priključena na centralna omrežja, ampak tudi težave z ogrevanjem
Podnebne značilnosti območja pomembno vplivajo tudi na zmogljivost sončnega kolektorja. Če je za območje značilna pogosta megla ali je sonce pogosto skrito za oblaki, se zmogljivost sončnega kolektorja znatno zmanjša.
Vendar tudi v tem primeru sončni kolektor za ogrevanje in / ali ogrevanje vode ostaja učinkovito zaradi sposobnosti zajemanja celo razpršenih žarkov.
Oblikovne značilnosti in načelo delovanja
Glavni element standardnega sončnega kolektorja je adsorber v obliki bakrene plošče s cevjo. Plošča se pod vplivom sončne svetlobe hitro segreje in toploto prenese v cev in tekočino v njej. Zaradi prostega ali prisilnega kroženja se nastala toplota dodatno prenaša po sistemu.
Pod vplivom sončne svetlobe se bakrena plošča segreje, iz katere se toplota prenese v hladilno tekočino v cevi
Za povečanje učinkovitosti adsorberja ga je treba obdariti s potrebnimi fizikalnimi lastnostmi. Najprej je treba povečati absorpcijsko sposobnost adsorberja in zmanjšati odboj sončne svetlobe. Najenostavnejša rešitev bi bila uporaba adsorberja s črno barvo.
Za povečanje učinkovitosti adsorberja mora biti pokrit s prozornim steklom. Navadno steklo odbija nekatere sončne žarke.
Najbolje je, da uporabite posebno steklo z nizko vsebnostjo železa ali uporabite premaz proti odsevu. Da bi se izognili kontaminaciji stekla, je treba ohišje solarnega kolektorja zapečatiti.
Kljub številnim načinom za izboljšanje delovanja in povečanje zmogljivosti sončnega kolektorja je zaradi nepopolnosti zasnove ta kazalnik daleč od idealnega. Glede na načelo delovanja sončnega kolektorja in metode povečanja njegove učinkovitosti bomo poskušali ustvariti primitiven in poceni model iz odpadnih materialov.
Sestavljanje enote iz odpadnega materiala
Poleg tega, da je plastična steklenička različica poceni in enostavna za montažo, se od standardnih solarnih naprav razlikuje po tem, da ploski sončni kolektorji ne delujejo dobro v jutranjih in večernih urah.
Konveksna oblika steklenic zagotavlja skoraj navpičen prodor žarkov tudi med sončnim zahodom in zore, s čimer zagotovite učinkovitost naprave, tako zjutraj kot zvečer pazi.
Zaradi izbočene oblike plastičnih steklenic lahko naprava, tudi če je vodoravna, ujame žarke vzhajajočega in zahajajočega sonca
Obstaja več značilnih načinov za izgradnjo popolnoma delujočega sistema tople vode iz plastičnih steklenic:
- Sončni kolektor deluje kot hranilnik, v katerem se voda segreva in nato odvaja;
- Sončni kolektor je povezan s hranilnikom, da se zagotovi ogrevanje vode in naravno kroženje;
- Zbiralnik plastičnih steklenic deluje kot rezervoar za vodo;
- Plastične steklenice delujejo kot zaprti vsebniki, ki ohranjajo toploto.
Tudi sončni kolektorji se lahko razlikujejo po svojih oblikovnih značilnostih. Najprej je to posledica načina pritrditve steklenic in načina njihove namestitve.
Možnost shranjevanja tople vode
Za izdelavo sončnega kolektorja boste potrebovali polipropilenske cevi s premerom 50 mm, na katerega bodo priključene plastične steklenice, katerih število je določeno s premerom cevi. Za predlogo je bilo vzetih 15 plastičnih steklenic, zato je bila delovna zmogljivost sončnega kolektorja 30 litrov.
Spoji med steklenicami in propilensko cevjo so prevlečeni s silikonsko tesnilno maso, ki preprečuje uhajanje vode
Za povezavo steklenic v en sam sistem je treba v propilenski cevi, namenjeni za oskrbo s toplo vodo, izvrtati luknje. Idealna rešitev je bila uporaba svedra za les 26 mm.
S takšnimi dimenzijami je zagotovljena največja tesnost povezave, steklenica pa je močno privita v luknjo vzdolž njenega navoja. Da bi zagotovili maksimalno tesnjenje povezave, lahko sklepe premažemo s silikonsko tesnilno maso, vendar je bolje uporabiti lepilo za vroče taljenje.
Za dosego učinka medsebojno povezanih posod je treba v zgornjem delu vsake steklenice narediti luknje s premerom približno 2 mm.
Po priključitvi steklenic je na eni strani cevi izrezan okov, ki bo kasneje priključen na vodovodni sistem za dovod vode. Po drugi strani pa je treba prerezati pipo, skozi katero se segreta voda odvaja v hranilnik.
Vendar pa je pod težo napolnjene vode takšna naprava za gospodinjsko uporabo sončna energija lahko izgubi celovitost. Zato bo priporočljivo urediti škatlo. Za izdelavo potrebujete desko širine 150 mm.
Za povečanje učinkovitosti solarnega kolektorja lahko na dno škatle položimo 50 mm debelo peno ali ekspandirani polistiren in ga prekrijemo s folijo.
Po namestitvi sončnega kolektorja namesto njegove nadaljnje uporabe morajo biti plastične steklenice pobarvane v črno za učinkovitejšo absorpcijo sončnih žarkov.
Pri črni barvi se absorpcijska sposobnost plastike poveča, učinkovitost ogrevalne vode pa se poveča.
Bolje je uporabiti mat barvo in nanesti s pršenjem iz aerosolne pločevinke. Še vedno je treba škatlo pokriti s steklom in s tem povečati njeno tesnost ter jo priključiti na sistem za oskrbo s hladno vodo in drenažni sistem tople vode, pripravljen za uporabo v rezervoar.
Iz praktičnih izkušenj je znano, da plastika ne prenaša visokih temperatur, kar vodi v njeno deformacijo. V svetlih sončnih dneh lahko temperatura ogrevane vode preseže 65 stopinj, kar bo povzročilo deformacijo plastike.
V zvezi s tem je bolje, da dodatno zatesnitev škatle sploh zavrnete s steklom ali pa jo uporabite izključno v oblačnem vremenu.
Metoda kroženja tople vode
Sistem sončnega kolektorja je podoben prvi možnosti, vendar ima številne strukturne razlike.
Za izdelavo zbiralnika boste potrebovali naslednja orodja in materiale:
- PVC cev s premerom 20 mm z vogali in čepi;
- Rezalnik valjčnih cevi;
- Rezalniki za posnemanje robov;
- Temeljni premaz (čistilno sredstvo);
- Plastične steklenice;
- Tetrapaki mleko ali sok;
- Pisarniški nož;
- Lepenka;
- Mat črna barva, odporna proti vročini;
- Rezervoar za shranjevanje.
Za vgradnjo potrebujemo PVC cev s premerom 20 mm. Vodoravni del cevi je treba razrezati na odseke, v katere se s hladnim varjenjem pridružijo koti in čepi. Dno sončnega kolektorja bo videti popolnoma enako. Končni rezultat je zaprt sistem, vendar se pogovorimo o vsem po vrsti.
Značilnosti lepljenja PVC cevi
Za pridobitev kakovostnega reza je bolje uporabiti rezalnik ceviopremljena z kolesci. Po rezanju je treba notranjost cevi razrezati s posebnim orodjem za posnemanje.
Po merjenju globine čepov in kotov morate na koncu cevi, ki jo želite povezati, nastaviti oznako in konce cevi in fitingov obdelati s temeljnim premazom (čistilnim sredstvom).
Zahvaljujoč gladkemu premikanju rezalnega dela se rezalnik valjčnih cevi izogne deformacijam prereza in nastanku zareze vzdolž roba pri rezanju
Naslednji korak je nanašanje in porazdelitev lepila na zunanjo stran cevi in notranjost okovja. Lepilo je treba nanesti s čopičem, njegova velikost pa mora biti manjša od premera cevi. Ostaja, da cev vstavite v pripravljeno majico ali vogal in jo zavrtite za četrt obrata, da se lepilo enakomerno porazdeli.
Upoštevati je treba, da je treba delo pri lepljenju enega vogala ali tee zaključiti največ 30 sekund. Po pritrditvi je potrebno odstraniti preostalo lepilo.
Postopek izdelave sončnih kolektorjev
Ko pripravite zgornjo cev in nanjo pritrdite navpične cevi, lahko začnete s pripravo plastičnih steklenic. Predstavljeni model sončnega kolektorja ima 4 navpične cevi dolžine 105 cm, na to dolžino cevi lahko postavite 5 plastičnih steklenic. To pomeni, da je za sestavljanje zbiralnika potrebno 20 enakih plastičnih steklenic.
Vsaki steklenici je treba odstraniti dno. Če želite to narediti, morate narediti preprosto šablono iz 30 cm dolgega kosa kartona, valjanega v cev. S predlogo in pisarniškim nožem odstranite dno steklenic. Po pripravi steklenic lahko začnete izdelovati absorber, ki bo absorbiral sončno energijo.
Z uporabo preproste kartonske predloge lahko hitro razrežete in dobite steklenice enake velikosti
Kot absorber uporabljamo rabljene sokove ali mlečne tetrapake. Treba jih je razrezati, temeljito oprati in posušiti. Za izboljšanje njihove vpojnosti je treba nanesti mat črno barvo. Najlažji način za to je uporaba razpršilne barve iz razpršilnika.
Zaporedno nanizavanje plastičnih steklenic olajša vstavljanje zloženih tetrapakov
Po pripravi steklenic in tetrapakov lahko začnete sestavljati solarno napravo. Najprej morate na navpično cev nanesti plastično steklenico z vratom naprej in vanjo vstaviti tetrapak. Na podoben način so vse steklenice nanizane na navpične cevi, ki jih je treba nato, podobno kot zgornjo, povezati s čepi in vogali spodnje cevi.
Za utrjevanje proizvedenega sončnega kolektorja je potrebno zanj narediti oporo.
Navaden lesen ščit daje strukturi togost in olajša premik sončnega kolektorja na mesto njegovega delovanja
Možno je, tako kot v prvem primeru, zbiralnik postaviti v leseno škatlo, vendar ga ni več treba izolirati. Ker je vsaka od plastičnih steklenic nekakšen majhen izoliran rezervoar, ki segreje od znotraj, oddaja toploto vodi, ki kroži po ceveh.
Značilnosti namestitve in povezave
Za čim večjo absorpcijo sončne svetlobe je treba zbiralnik usmeriti proti jugu. Majhen kot nagiba 10-15 stopinj zadostuje za učinkovito delovanje zbiralnika v skoraj vsakem položaju sonca.
Spodnji del cevi mora biti povezan s spodnjim delom zalogovnika, zgornji pa približno na njegov osrednji del. Hladna voda iz polimerne posode bo tekla po spodnji cevi do zbiralnika, kjer se bo segrevala in se po zgornji cevi dvignila v rezervoar.
Tako bo naravno kroženje vode potekalo po doma narejenem sistemu. Da bi zagotovili visoko stopnjo kroženja vode, mora biti rezervoar nameščen tik nad sončnim kolektorjem na razdalji najmanj 0,3 m od njega.
S pravilno povezavo solarnega kolektorja s hranilnikom je zagotovljeno naravno kroženje vode
Treba je opozoriti, da ko hladna voda vstopi v rezervoar iz vodovodnega sistema, se aktivno meša, kar zmanjšuje učinkovitost zbiralnika. Temu se lahko izognemo tako, da dovod rezervoarja opremimo s turbulentnim reduktorjem, ki je zamašena cev z več luknjami.
Voda gladko teče skozi reduktor, kar omogoča, da hladna voda ostane v spodnjih plasteh, od koder se črpa v sončni kolektor.
Uporaba turbulentnega reduktorja preprečuje mešanje hladne in tople vode v rezervoarju
Očitno sončni kolektor ogreva vodo samo podnevi v sončnem vremenu. Zato je pomembno, da toplo vodo shranjujete podnevi in zvečer. Za to je potrebno izolirati posodo za shranjevanje.
Zaključki in uporaben video na to temo
Video 1. Tako so se pojavili prvi sončni sistemi iz plastičnih steklenic:
Video 2. Skoraj brezplačna naprava za ogrevanje vode v akciji:
Sončni kolektor iz plastičnih posod za pijače je poceni rešitev za pripravo tople vode. Vendar pa je v primeru daljšega slabega vremena, zlasti spomladi in jeseni, priporočljivo v grelnik vgraditi grelni element. V tem primeru bo sončni kolektor postal del celostnega sistema, ki bo pod ugodnimi pogoji prihranil denar.
Povejte nam o svojih izkušnjah pri gradnji domačega sončnega sistema iz plastičnih steklenic. Možno je, da so v vašem arzenalu informacije in možnosti oblikovanja, ki bi lahko bile koristne obiskovalcem spletnega mesta. Prosimo, da svoje komentarje napišete v spodnji obrazec za bloke, postavite vprašanja, delite fotografije in uporabne informacije.
