Слънчев колектор от пластмасови бутилки: ръководство стъпка по стъпка за сглобяване на слънчево устройство

Концепцията за алтернативна енергия за много собственици на частни къщи и вили е свързана със скъпи слънчеви панели, вятърни турбини или термопомпи. Никой дори не осъзнава, че само за няколко часа, за пари, можете да направите слънчев колектор от пластмасови бутилки, за да се снабдите с топла вода през целия топъл сезон.

Ще ви кажем как да направите ефективна система за пречистване на санитарна вода от отпадъчни материали. В нашата статия ще намерите подробно описание на дизайна и методите за производство на системи, чиято работа е тествана на практика. Като вземете предвид нашите препоръки, ще сглобите полезно домакинско устройство без никакви проблеми.

Особености при използване на слънчеви колектори

Основната разлика между слънчевия колектор и различните видове топлогенератори слънчеви системи се състои от циклична работа. С други думи, при липса на слънце няма да има топлинна енергия.

Очевидно на тъмно производителността на автономна система за топла вода със слънчев колектор е намалена до нула. Производството на топлина от слънчевия колектор се определя от продължителността на дневните часове, която зависи от географската ширина и времето на годината.

Домашно направен слънчев колектор ще реши не само проблема с доставянето на топла вода на къща, която не е свързана с централната мрежа, но и проблемите с отоплението

Климатичните особености на района също оказват значително влияние върху нивото на производителност на слънчевия колектор. Ако районът се характеризира с чести мъгли или слънцето често е скрито зад облаци, тогава производителността на слънчевия колектор е значително намалена.

Въпреки това и в този случай слънчев колектор за отопление и/или нагряването на водата остава ефективно поради способността си да улавя дори разсеяните лъчи.

Конструктивни характеристики и принцип на работа

Основният елемент на стандартната версия на слънчевия колектор е адсорбер под формата на медна плоча с тръба. Плочата бързо се нагрява под въздействието на слънчева светлина, предавайки топлината на тръбата и течността в нея. Благодарение на свободната или принудителна циркулация, получената топлина се транспортира допълнително в системата.

Под въздействието на слънчевата светлина медната плоча се нагрява, от която топлината се предава на охлаждащата течност, разположена в тръбата

За да се повиши ефективността на адсорбера, той трябва да бъде надарен с необходимите физични свойства. На първо място е необходимо да се увеличи абсорбционната способност на адсорбера и да се сведе до минимум отразяването на слънчевата светлина. Най-простото решение би било да се нанесе черна боя върху адсорбера.

За да се увеличи ефективността на адсорбера, той трябва да бъде покрит с прозрачно стъкло. Обикновеното стъкло отразява част от слънчевите лъчи.

Най-добре е да използвате специално стъкло с ниско съдържание на желязо или да използвате антирефлексно покритие. За да се избегне замърсяване на стъклото, тялото на слънчевия колектор трябва да бъде херметично.

Въпреки многото начини за подобряване на работата и увеличаване на производителността на слънчев колектор, поради несъвършенства в дизайна, този показател далеч не е идеален. Като вземем предвид принципа на работа на слънчевия колектор и методите за повишаване на неговата ефективност, ще се опитаме да създадем примитивен и евтин модел от скрап материали.

Сглобяване на устройството от скрап материали

Освен че е евтин и лесен за сглобяване, вариантът от пластмасови бутилки се различава от стандартните слънчеви устройства по това, че плоските слънчеви колектори не работят добре сутрин и вечер.

Изпъкналата форма на бутилките осигурява почти вертикално проникване на лъчите дори по време на залез и зазоряване, като по този начин гарантира ефективността на устройството както сутрин, така и вечер.

Благодарение на изпъкналата форма на пластмасовите бутилки, устройството, дори в хоризонтално положение, може да улови лъчите на изгряващото и залязващото слънце

Има няколко отличителни начина за изграждане на перфектно работеща система за топла вода от пластмасови бутилки:

• Слънчевият колектор играе ролята на резервоар за съхранение, в който водата се нагрява и след това се източва;
• Слънчевият колектор е свързан към резервоар за съхранение, за да се осигури нагряване на водата и естествена циркулация;
• Пластмасовите колекторни бутилки действат като резервоар за вода;
• Пластмасовите бутилки действат като запечатани контейнери за запазване на топлината.

Също така слънчевите колектори могат да се различават по своите конструктивни характеристики. На първо място, това се дължи както на метода на закрепване на бутилките, така и на методите на тяхното подреждане.

Опция с резервоар за топла вода

За да направите слънчев колектор ще ви трябва полипропиленова тръба с диаметър 50 mm, към който ще бъдат свързани пластмасови бутилки, чийто брой се определя от диаметъра на тръбата. За шаблона бяха взети 15 пластмасови бутилки, така че работният капацитет на слънчевия колектор беше 30 литра.

Съединенията, свързващи бутилките с пропиленовата тръба, са покрити със силиконов уплътнител, предотвратяващ изтичане на вода

За да свържете бутилките в една система, трябва да се пробият дупки в пропиленова тръба, предназначена за захранване с топла вода. Идеалното решение беше да се използва 26 мм свредло за дърво.

При тези размери се осигурява максимална плътност на фугата, а бутилката се завинтва в отвора със сила по резбата си. За да се осигури максимално уплътняване на връзката, фугите могат да бъдат покрити със силиконов уплътнител, но е по-добре да се използва горещо лепило.

За да се постигне ефектът на сливащи се съдове, в горната част на всяка бутилка трябва да се направят отвори с диаметър около 2 mm.

След свързването на бутилките в едната страна на тръбата се изрязва фитинг, който по-късно ще бъде свързан към водопровода за водоснабдяване. От другата страна трябва да инсталирате кран, през който нагрятата вода ще се оттича в резервоара за съхранение.

Въпреки това, под тежестта на напълнената вода, такова устройство за битови нужди слънчева енергия може да загуби целостта си. Следователно би било препоръчително да инсталирате кутия. За да го направите ще ви е необходима дъска с ширина 150 мм.

За да увеличите ефективността на слънчевия колектор, можете да поставите пенопласт или пенополистирол с дебелина 50 mm на дъното на кутията и да я покриете с фолио.

След инсталирането на слънчевия колектор на мястото на по-нататъшното му използване, пластмасовите бутилки трябва да бъдат боядисани в черно, за да абсорбират по-ефективно слънчевата светлина.

При боядисване в черно, абсорбционната способност на пластмасата се увеличава и ефективността на нагряване на вода се увеличава.

По-добре е да използвате матова боя и да я нанесете чрез пръскане от аерозолна кутия. Остава само да покриете кутията със стъкло, като по този начин увеличите нейната плътност и я свържете към системата за захранване със студена вода и системата за източване на топла вода, подготвена за използване в резервоара за съхранение.

От практическия опит е известно, че пластмасата не понася високи температури, които водят до нейната деформация. В ярки слънчеви дни температурата на нагрятата вода може да надвиши 65 градуса, което ще доведе до деформация на пластмасата.

В тази връзка е по-добре изобщо да откажете допълнително запечатване на кутията със стъкло или да я използвате изключително при облачно време.

Метод с циркулация на нагрята вода

Слънчевата колекторна система е подобна на първия вариант, но има редица конструктивни разлики.

За да създадете колектор, ще ви трябват следните инструменти и материали:

• PVC тръба с диаметър 20 мм с ъгли и тройници;
• Ролков тръборез;
• фрези за скосяване;
• Грунд (почистващ препарат);
• Пластмасови шишета;
• Тетрапакове за мляко или сок;
• Канцеларски нож;
• Картон;
• Топлоустойчива матова черна боя;
• Резервоар за съхранение.

За монтаж ще ни трябва PVC тръба с диаметър 20 мм. Хоризонталната част на тръбата трябва да бъде нарязана на секции, в които ще бъдат закрепени ъгли и тройници чрез студено заваряване.Дъното на слънчевия колектор ще изглежда точно по същия начин. Крайният резултат е затворена система, но на първо място.

Характеристики на залепване на PVC тръби

За да получите висококачествен разрез, е по-добре да използвате резачка за тръбиоборудвани с ролки. След рязане вътрешната страна на тръбата трябва да бъде скосена с помощта на специални ножове за фаски.

След като измерите дълбочината на тройниците и ъглите, трябва да поставите маркировка върху края на свързваната тръба и да обработите краищата на тръбите и фитингите с грунд (почистващ препарат).

Благодарение на плавното движение на режещата част, ролковият нож за тръби ви позволява да избегнете деформации на напречното сечение и образуване на грапавини по ръба при рязане

Следващата стъпка е да нанесете и разнесете лепилото около външната страна на тръбата и вътрешната страна на фитинга. Лепилото трябва да се нанася с четка, като размерът му трябва да бъде по-малък от диаметъра на тръбите. Остава само да поставите тръбата в подготвения тройник или ъгъл и да я завъртите на четвърт оборот, за да разпределите равномерно лепилото.

Трябва да се има предвид, че работата по залепването на един ъгъл или тройник трябва да бъде завършена за не повече от 30 секунди. След закрепването е необходимо да се отстрани останалото лепило.

Процедурата за производство на слънчев колектор

След като подготвите горната тръба и закрепите вертикалните тръби към нея, можете да започнете да подготвяте пластмасовите бутилки. Представеният модел слънчев колектор има 4 вертикални тръби с дължина 105 cm, като тази дължина на тръбата може да побере 5 пластмасови бутилки. Тоест, за да сглобите колектора, ще ви трябват 20 еднакви пластмасови бутилки.

Дъното трябва да се отстрани от всяка бутилка. За да направите това, направете прост шаблон от парче картон с дължина 30 см, навито на тръба.С помощта на шаблон и служебен нож отстранете дъното на бутилките. След като подготвите бутилките, можете да започнете да правите абсорбатор, който ще абсорбира слънчевата енергия.

Използването на обикновен картонен шаблон ви позволява бързо да изрежете и да получите бутилки с еднакъв размер

Като абсорбатор използваме използвани тетра опаковки от сок или мляко. Те трябва да бъдат нарязани, добре измити и изсушени. За да подобрите абсорбционната им способност, нанесете матова черна боя. Най-лесният начин да направите това е да използвате спрей боя от кутия.

Последователното нанизване на пластмасови бутилки улеснява поставянето на сгънати тетра опаковки в тях

След като подготвите бутилките и тетрапаците, можете да започнете сглобяването на соларното устройство. Първо, трябва да нанижете пластмасова бутилка с гърлото напред върху вертикална тръба и да поставите Tetra Pak в нея. По подобен начин всички бутилки се нанизват на вертикални тръби, които след това трябва да бъдат свързани към тройниците и ъглите на долната тръба, подобно на горната.

За да се даде твърдост на произведения слънчев колектор, е необходимо да се направи опора за него.

Обикновен дървен панел придава твърдост на конструкцията и улеснява преместването на слънчевия колектор до мястото на работа

Можете, както в първия случай, да поставите колектора в дървена кутия, но вече няма нужда да го изолирате. Тъй като всяка от пластмасовите бутилки е вид малък изолиран резервоар, който, нагрявайки се отвътре, предава топлина на водата, циркулираща през тръбите.

Характеристики на разположение и свързване

За максимално възможно поглъщане на слънчевата светлина колекторът трябва да бъде ориентиран в южна посока. Малък ъгъл на наклон от 10-15 градуса е достатъчен, за да може колекторът да работи ефективно при почти всяко положение на слънцето.

Долната част на тръбата трябва да бъде свързана към дъното на резервоара за съхранение, а горната част - приблизително към централната му част. Студената вода от полимерния контейнер ще тече през долната тръба в колектора, където ще се нагрее и ще се издигне през горната тръба в резервоара.

По този начин ще има естествена циркулация на водата през домашната система. За да се осигури висока интензивност на циркулацията на водата, резервоарът трябва да се постави точно над слънчевия колектор на разстояние най-малко 0,3 m от него.

Когато слънчевият колектор е правилно свързан към резервоара за съхранение, се осигурява естествена циркулация на водата

Трябва да се има предвид, че когато студената вода навлиза в резервоара от водоснабдителната система, тя се смесва активно, което намалява ефективността на колектора. Това може да се избегне чрез оборудване на входа на резервоара с турбулентен редуктор, който е запушена тръба с множество дупки.

Водата протича плавно през редуктора, което позволява студената вода да остане в долните слоеве, откъдето се отвежда в слънчевия колектор.

Използването на турбулентен редуктор помага да се избегне смесването на студена и топла вода в резервоара за съхранение

Очевидно слънчевият колектор осигурява отопление на водата само през деня при слънчево време. Ето защо е важно да запазите топла вода за употреба през деня и вечерта. За да направите това, е необходимо да изолирате резервоара за съхранение.

Изводи и полезно видео по темата

Видео 1. Ето как се появиха първите слънчеви системи от пластмасови бутилки:

Видео 2. Почти безплатно устройство за нагряване на вода в действие:

Слънчев колектор, изработен от пластмасови контейнери за напитки, е евтино решение за производство на топла вода. Въпреки това, в случай на продължително лошо време, особено през пролетта и есента, препоръчително е да инсталирате нагревателен елемент в резервоара за съхранение. В този случай слънчевият колектор ще стане част от цялостна система, позволяваща при благоприятни условия да се спестят пари.

Разкажете ни за вашия опит в изграждането на домашна слънчева система от пластмасови бутилки. Възможно е във вашия арсенал да имате информация и опции за дизайн, които могат да бъдат полезни за посетителите на сайта. Моля, пишете коментари в блок формата по-долу, задавайте въпроси, споделяйте снимки и полезна информация.