Ηλιακός συλλέκτης από πλαστικά μπουκάλια: ένας βήμα προς βήμα οδηγός για τη συναρμολόγηση μιας ηλιακής συσκευής

Η έννοια της εναλλακτικής ενέργειας για πολλούς ιδιοκτήτες ιδιωτικών κατοικιών και εξοχικών κατοικιών συνδέεται με ακριβά ηλιακά πάνελ, ανεμογεννήτριες ή αντλίες θερμότητας. Κανείς δεν συνειδητοποιεί καν ότι μέσα σε λίγες μόνο ώρες, για λίγες δεκάρες, μπορείτε να φτιάξετε έναν ηλιακό συλλέκτη από πλαστικά μπουκάλια για να τροφοδοτείτε τον εαυτό σας με ζεστό νερό όλη τη ζεστή εποχή.

Θα σας πούμε πώς να φτιάξετε ένα αποτελεσματικό σύστημα υγιεινής επεξεργασίας νερού από απόβλητα. Στο άρθρο μας θα βρείτε μια λεπτομερή περιγραφή των σχεδίων και των μεθόδων κατασκευής συστημάτων, η λειτουργία των οποίων έχει δοκιμαστεί στην πράξη. Λαμβάνοντας υπόψη τις συστάσεις μας, θα συναρμολογήσετε μια χρήσιμη οικιακή συσκευή χωρίς καμία ταλαιπωρία.

Ιδιαιτερότητες χρήσης ηλιακών συλλεκτών

Η κύρια διαφορά μεταξύ ενός ηλιακού συλλέκτη και των διαφόρων τύπων παραγωγής θερμότητας ηλιακά συστήματα αποτελείται από κυκλική εργασία. Με άλλα λόγια, απουσία ήλιου δεν θα υπάρχει θερμική ενέργεια.

Προφανώς, στο σκοτάδι, η απόδοση ενός αυτόνομου συστήματος ζεστού νερού με ηλιακό συλλέκτη μηδενίζεται. Η παραγωγή θερμότητας από έναν ηλιακό συλλέκτη καθορίζεται από τη διάρκεια των ωρών της ημέρας, η οποία εξαρτάται από το γεωγραφικό πλάτος και την εποχή του χρόνου.

Ένας σπιτικός ηλιακός συλλέκτης θα λύσει όχι μόνο το ζήτημα παροχής ζεστού νερού σε ένα σπίτι που δεν είναι συνδεδεμένο με κεντρικά δίκτυα, αλλά και προβλήματα θέρμανσης

Τα κλιματικά χαρακτηριστικά της περιοχής έχουν επίσης σημαντικό αντίκτυπο στο επίπεδο απόδοσης του ηλιακού συλλέκτη. Εάν η περιοχή χαρακτηρίζεται από συχνές ομίχλες ή ο ήλιος κρύβεται συχνά πίσω από σύννεφα, τότε η απόδοση του ηλιακού συλλέκτη μειώνεται σημαντικά.

Ωστόσο και σε αυτή την περίπτωση ηλιακός συλλέκτης για θέρμανση και/ή η θέρμανση νερού παραμένει αποτελεσματική λόγω της ικανότητάς της να συλλαμβάνει ακόμη και διάσπαρτες ακτίνες.

Χαρακτηριστικά σχεδιασμού και αρχή λειτουργίας

Το κύριο στοιχείο της τυπικής έκδοσης του ηλιακού συλλέκτη είναι ένας προσροφητής με τη μορφή χάλκινης πλάκας με σωλήνα. Η πλάκα θερμαίνεται γρήγορα υπό την επίδραση του ηλιακού φωτός, μεταφέροντας θερμότητα στον σωλήνα και το υγρό σε αυτόν. Χάρη στην ελεύθερη ή αναγκαστική κυκλοφορία, η θερμότητα που προκύπτει μεταφέρεται περαιτέρω σε όλο το σύστημα.

Υπό την επίδραση του ηλιακού φωτός, η πλάκα χαλκού θερμαίνεται, από την οποία η θερμότητα μεταφέρεται στο ψυκτικό που βρίσκεται στο σωλήνα

Για να αυξηθεί η απόδοση του προσροφητή, θα πρέπει να είναι εφοδιασμένος με τις απαραίτητες φυσικές ιδιότητες. Πρώτα απ 'όλα, είναι απαραίτητο να αυξηθεί η ικανότητα απορρόφησης του προσροφητή και να ελαχιστοποιηθεί η αντανάκλαση του ηλιακού φωτός. Η απλούστερη λύση θα ήταν η εφαρμογή μαύρης βαφής στον προσροφητή.

Για να αυξηθεί η απόδοση του προσροφητή, πρέπει να καλύπτεται με διαφανές γυαλί. Το συνηθισμένο γυαλί αντανακλά μερικές από τις ακτίνες του ήλιου.

Είναι καλύτερο να χρησιμοποιείτε ειδικό γυαλί με χαμηλή περιεκτικότητα σε σίδηρο ή να χρησιμοποιείτε αντιανακλαστική επίστρωση. Για να αποφευχθεί η μόλυνση του γυαλιού, το σώμα του ηλιακού συλλέκτη πρέπει να είναι αεροστεγές.

Παρά τους πολλούς τρόπους βελτίωσης της λειτουργίας και αύξησης της παραγωγικότητας ενός ηλιακού συλλέκτη, λόγω ατελειών στο σχεδιασμό, αυτός ο δείκτης απέχει πολύ από το να είναι ιδανικός. Λαμβάνοντας υπόψη την αρχή λειτουργίας ενός ηλιακού συλλέκτη και τις μεθόδους για την αύξηση της απόδοσής του, θα προσπαθήσουμε να δημιουργήσουμε ένα πρωτόγονο και φθηνό μοντέλο από σκραπ.

Συναρμολόγηση της μονάδας από παλιοσίδερα

Εκτός από το ότι είναι φθηνή και εύκολη στη συναρμολόγηση, η επιλογή από πλαστικά μπουκάλια διαφέρει από τις τυπικές ηλιακές συσκευές στο ότι οι επίπεδοι ηλιακοί συλλέκτες δεν λειτουργούν καλά τις πρωινές και τις βραδινές ώρες.

Το κυρτό σχήμα των φιαλών εξασφαλίζει σχεδόν κάθετη διείσδυση των ακτίνων ακόμα και κατά τη δύση του ηλίου και την αυγή, διασφαλίζοντας έτσι την αποτελεσματικότητα της συσκευής τόσο το πρωί όσο και το βράδυ.

Χάρη στο κυρτό σχήμα των πλαστικών μπουκαλιών, η συσκευή, ακόμη και σε οριζόντια θέση, μπορεί να συλλάβει τις ακτίνες του ήλιου που ανατέλλει και δύει

Υπάρχουν διάφοροι διακριτικοί τρόποι για να κατασκευάσετε ένα άψογα λειτουργικό σύστημα ζεστού νερού από πλαστικά μπουκάλια:

• Ο ηλιακός συλλέκτης παίζει το ρόλο μιας δεξαμενής αποθήκευσης στην οποία το νερό θερμαίνεται και στη συνέχεια αποστραγγίζεται.
• Ο ηλιακός συλλέκτης συνδέεται με μια δεξαμενή αποθήκευσης για να εξασφαλίσει τη θέρμανση του νερού και τη φυσική κυκλοφορία.
• Τα πλαστικά μπουκάλια συλλέκτη λειτουργούν ως δεξαμενή νερού.
• Τα πλαστικά μπουκάλια λειτουργούν ως σφραγισμένα δοχεία για να συγκρατούν τη θερμότητα.

Επίσης, οι ηλιακοί συλλέκτες ενδέχεται να διαφέρουν ως προς τα σχεδιαστικά τους χαρακτηριστικά. Πρώτα απ 'όλα, αυτό οφείλεται τόσο στη μέθοδο στερέωσης των φιαλών όσο και στις μεθόδους τοποθέτησης τους.

Επιλογή με αποθήκευση θερμαινόμενου νερού

Για να φτιάξετε έναν ηλιακό συλλέκτη θα χρειαστείτε σωλήνα πολυπροπυλενίου με διάμετρο 50 mm, στα οποία θα συνδεθούν πλαστικά μπουκάλια, ο αριθμός των οποίων καθορίζεται από τη διάμετρο του σωλήνα. Για το πρότυπο, ελήφθησαν 15 πλαστικά μπουκάλια, οπότε η χωρητικότητα εργασίας του ηλιακού συλλέκτη ήταν 30 λίτρα.

Οι αρμοί που συνδέουν τα μπουκάλια με τον σωλήνα προπυλενίου είναι επικαλυμμένοι με στεγανωτικό σιλικόνης, αποτρέποντας τη διαρροή νερού

Για να συνδέσετε τις φιάλες σε ένα ενιαίο σύστημα, πρέπει να ανοίξετε τρύπες σε σωλήνα προπυλενίου που προορίζεται για παροχή ζεστού νερού. Η ιδανική λύση ήταν να χρησιμοποιήσετε ένα τρυπάνι ξύλου 26 mm.

Με αυτές τις διαστάσεις εξασφαλίζεται η μέγιστη πυκνότητα αρμού και η φιάλη βιδώνεται στην οπή με δύναμη κατά μήκος του σπειρώματος της. Για να εξασφαλιστεί η μέγιστη στεγανοποίηση της σύνδεσης, οι αρμοί μπορούν να επικαλυφθούν με σφραγιστικό σιλικόνης, αλλά είναι προτιμότερο να χρησιμοποιείτε θερμοκολλητική κόλλα.

Για να επιτευχθεί το αποτέλεσμα των συγκοινωνούντων δοχείων, πρέπει να γίνουν τρύπες με διάμετρο περίπου 2 mm στο επάνω μέρος κάθε φιάλης.

Μετά τη σύνδεση των φιαλών, κόβεται ένα εξάρτημα στη μία πλευρά του σωλήνα, το οποίο αργότερα θα συνδεθεί στην παροχή νερού για παροχή νερού. Στην άλλη πλευρά, θα πρέπει να εγκαταστήσετε μια βρύση μέσω της οποίας το θερμαινόμενο νερό θα αποστραγγίζεται στη δεξαμενή αποθήκευσης.

Ωστόσο, κάτω από το βάρος του γεμάτου νερού, μια τέτοια συσκευή για οικιακή χρήση ηλιακή ενέργεια μπορεί να χάσει την ακεραιότητά του. Ως εκ τούτου, θα ήταν σκόπιμο να εγκαταστήσετε ένα κουτί. Για να το φτιάξετε θα χρειαστείτε μια σανίδα πλάτους 150 mm.

Για να αυξήσετε την απόδοση του ηλιακού συλλέκτη, μπορείτε να τοποθετήσετε αφρώδες πλαστικό ή αφρό πολυστερίνης πάχους 50 mm στο κάτω μέρος του κουτιού και να το καλύψετε με αλουμινόχαρτο.

Μετά την εγκατάσταση του ηλιακού συλλέκτη στο σημείο της περαιτέρω χρήσης του, τα πλαστικά μπουκάλια πρέπει να βαφτούν μαύρα για να απορροφούν αποτελεσματικότερα το ηλιακό φως.

Όταν βάφεται μαύρο, η ικανότητα απορρόφησης του πλαστικού αυξάνεται και η απόδοση του νερού θέρμανσης αυξάνεται.

Είναι καλύτερα να χρησιμοποιήσετε ματ χρώμα και να το εφαρμόσετε ψεκάζοντας από ένα δοχείο αεροζόλ. Το μόνο που μένει είναι να καλύψετε το κουτί με γυαλί, αυξάνοντας έτσι τη στεγανότητά του και συνδέστε το με το σύστημα παροχής κρύου νερού και το σύστημα αποστράγγισης ζεστού νερού που είναι έτοιμο για χρήση στη δεξαμενή αποθήκευσης.

Από την πρακτική εμπειρία είναι γνωστό ότι το πλαστικό δεν ανέχεται υψηλές θερμοκρασίες, οι οποίες οδηγούν στην παραμόρφωσή του. Τις φωτεινές ηλιόλουστες μέρες, η θερμοκρασία του θερμαινόμενου νερού μπορεί να ξεπεράσει τους 65 βαθμούς, γεγονός που θα οδηγήσει σε παραμόρφωση του πλαστικού.

Από αυτή την άποψη, είναι καλύτερο να αρνηθείτε καθόλου την πρόσθετη σφράγιση του κουτιού με γυαλί ή να το χρησιμοποιήσετε αποκλειστικά σε συννεφιασμένο καιρό.

Μέθοδος με κυκλοφορία θερμαινόμενου νερού

Το σύστημα ηλιακών συλλεκτών είναι παρόμοιο με την πρώτη επιλογή, αλλά έχει αρκετές σχεδιαστικές διαφορές.

Για να δημιουργήσετε έναν συλλέκτη θα χρειαστείτε τα ακόλουθα εργαλεία και υλικά:

• Σωλήνας PVC με διάμετρο 20 mm με γωνίες και μπλουζάκια.
• Κόφτης σωλήνα κυλίνδρων;
• Κόφτες λοξοτομής.
• Primer (καθαριστικό);
• Πλαστικά μπουκάλια;
• Τετρασυσκευασίες για γάλα ή χυμό.
• Χαρτικά μαχαίρι?
• Χαρτόνι;
• Ανθεκτικό στη θερμότητα ματ μαύρο χρώμα.
• Δεξαμενή αποθήκευσης.

Για την εγκατάσταση θα χρειαστούμε σωλήνα PVC με διάμετρο 20 mm. Το οριζόντιο τμήμα του σωλήνα θα πρέπει να κοπεί σε τμήματα στα οποία θα στερεωθούν γωνίες και μπλουζάκια με ψυχρή συγκόλληση.Το κάτω μέρος του ηλιακού συλλέκτη θα φαίνεται ακριβώς το ίδιο. Το τελικό αποτέλεσμα είναι ένα κλειστό σύστημα, αλλά πρώτα τα πράγματα.

Χαρακτηριστικά της κόλλησης σωλήνων PVC

Για να αποκτήσετε μια κοπή υψηλής ποιότητας, είναι καλύτερο να χρησιμοποιήσετε κόφτης σωλήνωνεξοπλισμένο με κυλίνδρους. Μετά την κοπή, το εσωτερικό του σωλήνα πρέπει να λοξοτομηθεί χρησιμοποιώντας ειδικούς κόφτες λοξοτομής.

Αφού μετρήσετε το βάθος των μπλουζών και των γωνιών, πρέπει να τοποθετήσετε ένα σημάδι στο άκρο του συνδεδεμένου σωλήνα και να επεξεργαστείτε τα άκρα των σωλήνων και των εξαρτημάτων με ένα αστάρι (καθαριστικό).

Χάρη στην ομαλή κίνηση του τμήματος κοπής, ο κόφτης κυλινδρικών σωλήνων σάς επιτρέπει να αποφύγετε παραμορφώσεις διατομής και σχηματισμό γρέζια κατά μήκος της άκρης κατά την κοπή

Το επόμενο βήμα είναι να απλώσετε και να απλώσετε την κόλλα γύρω από το εξωτερικό του σωλήνα και το εσωτερικό του εξαρτήματος. Η κόλλα πρέπει να εφαρμόζεται με πινέλο και το μέγεθός της να είναι μικρότερο από τη διάμετρο των σωλήνων. Το μόνο που μένει είναι να εισαγάγετε τον σωλήνα στο έτοιμο μπλουζάκι ή τη γωνία και να τον γυρίσετε ένα τέταρτο της στροφής για να κατανεμηθεί ομοιόμορφα η κόλλα.

Θα πρέπει να ληφθεί υπόψη ότι η εργασία της κόλλησης μιας γωνίας ή μπλουζάκι δεν πρέπει να ολοκληρωθεί σε περισσότερο από 30 δευτερόλεπτα. Μετά τη στερέωση, είναι απαραίτητο να αφαιρέσετε τυχόν υπολειπόμενη κόλλα.

Η διαδικασία για την κατασκευή ενός ηλιακού συλλέκτη

Αφού προετοιμάσετε τον επάνω σωλήνα και συνδέσετε τους κάθετους σωλήνες σε αυτόν, μπορείτε να ξεκινήσετε την προετοιμασία των πλαστικών μπουκαλιών. Το μοντέλο ηλιακού συλλέκτη που παρουσιάζεται έχει 4 κάθετους σωλήνες μήκους 105 cm· αυτό το μήκος σωλήνα μπορεί να φιλοξενήσει 5 πλαστικά μπουκάλια. Δηλαδή, για να συναρμολογήσετε τον συλλέκτη θα χρειαστείτε 20 πανομοιότυπα πλαστικά μπουκάλια.

Το κάτω μέρος πρέπει να αφαιρείται από κάθε μπουκάλι. Για να το κάνετε αυτό, φτιάξτε ένα απλό πρότυπο από ένα χαρτόνι μήκους 30 cm τυλιγμένο σε σωλήνα.Χρησιμοποιώντας ένα πρότυπο και ένα βοηθητικό μαχαίρι, αφαιρέστε το κάτω μέρος των μπουκαλιών. Αφού προετοιμάσετε τα μπουκάλια, μπορείτε να αρχίσετε να φτιάχνετε έναν απορροφητή που θα απορροφά την ηλιακή ενέργεια.

Η χρήση ενός απλού προτύπου από χαρτόνι σάς επιτρέπει να κόβετε γρήγορα και να αποκτάτε μπουκάλια ίδιου μεγέθους

Χρησιμοποιούμε χρησιμοποιημένο χυμό ή τετρά πακέτα γάλακτος ως απορροφητικό. Πρέπει να κοπούν, να πλυθούν καλά και να στεγνώσουν. Για να βελτιώσετε την απορροφητική τους ικανότητα, εφαρμόστε μαύρο ματ χρώμα. Ο ευκολότερος τρόπος για να το κάνετε αυτό είναι να χρησιμοποιήσετε μπογιά ψεκασμού από ένα κουτί.

Η διαδοχική χορδή των πλαστικών φιαλών διευκολύνει την τοποθέτηση διπλωμένων συσκευασιών tetra σε αυτά

Μετά την προετοιμασία των φιαλών και των τετρασυσκευασιών, μπορείτε να ξεκινήσετε τη συναρμολόγηση της ηλιακής συσκευής. Πρώτα, πρέπει να βάλετε ένα πλαστικό μπουκάλι, πρώτα το λαιμό, σε έναν κατακόρυφο σωλήνα και να εισάγετε ένα Tetra Pak σε αυτό. Με παρόμοιο τρόπο, όλα τα μπουκάλια αρθρώνονται σε κάθετους σωλήνες, οι οποίοι στη συνέχεια πρέπει να συνδεθούν με τα μπλουζάκια και τις γωνίες του κάτω σωλήνα, παρόμοια με του πάνω.

Για να δώσετε ακαμψία στον κατασκευασμένο ηλιακό συλλέκτη, είναι απαραίτητο να δημιουργήσετε ένα στήριγμα για αυτόν.

Ένα συνηθισμένο ξύλινο πάνελ προσδίδει ακαμψία στη δομή και διευκολύνει τη μετακίνηση του ηλιακού συλλέκτη στον τόπο λειτουργίας του

Μπορείτε, όπως στην πρώτη περίπτωση, να τοποθετήσετε τον συλλέκτη σε ένα ξύλινο κουτί, αλλά δεν χρειάζεται πλέον να το μονώσετε. Δεδομένου ότι κάθε ένα από τα πλαστικά μπουκάλια είναι ένα είδος μικρής μονωμένης δεξαμενής, η οποία, θερμαινόμενη από το εσωτερικό, μεταφέρει θερμότητα στο νερό που κυκλοφορεί μέσω των σωλήνων.

Χαρακτηριστικά τοποθέτησης και σύνδεσης

Για τη μέγιστη δυνατή απορρόφηση του ηλιακού φωτός, ο συλλέκτης πρέπει να είναι προσανατολισμένος προς τη νότια κατεύθυνση. Μια μικρή γωνία κλίσης 10-15 μοιρών είναι αρκετή για να λειτουργεί αποτελεσματικά ο συλλέκτης σχεδόν σε οποιαδήποτε θέση του ήλιου.

Το κάτω μέρος του σωλήνα πρέπει να συνδεθεί στο κάτω μέρος της δεξαμενής αποθήκευσης και το πάνω μέρος - περίπου στο κεντρικό του τμήμα. Το κρύο νερό από το δοχείο πολυμερούς θα ρέει μέσω του κάτω σωλήνα στον συλλέκτη, όπου θα θερμανθεί και θα ανέβει μέσω του επάνω σωλήνα στη δεξαμενή.

Έτσι, θα υπάρχει φυσική κυκλοφορία του νερού μέσω του σπιτικού συστήματος. Για να διασφαλιστεί η υψηλή ένταση της κυκλοφορίας του νερού, η δεξαμενή θα πρέπει να τοποθετηθεί ακριβώς πάνω από τον ηλιακό συλλέκτη σε απόσταση τουλάχιστον 0,3 m από αυτόν.

Όταν ο ηλιακός συλλέκτης συνδεθεί σωστά στη δεξαμενή αποθήκευσης, διασφαλίζεται η φυσική κυκλοφορία του νερού

Θα πρέπει να ληφθεί υπόψη ότι όταν το κρύο νερό εισέρχεται στη δεξαμενή από το σύστημα παροχής νερού, αναμειγνύεται ενεργά, γεγονός που μειώνει την απόδοση του συλλέκτη. Αυτό μπορεί να αποφευχθεί εξοπλίζοντας την είσοδο στη δεξαμενή με έναν τυρβώδη μειωτήρα, ο οποίος είναι ένας βουλωμένος σωλήνας με πολλαπλές οπές.

Το νερό ρέει ομαλά μέσω του μειωτήρα, ο οποίος επιτρέπει στο κρύο νερό να παραμείνει στα κατώτερα στρώματα, από όπου μεταφέρεται στον ηλιακό συλλέκτη.

Η χρήση ενός τυρβώδους μειωτήρα βοηθά στην αποφυγή ανάμειξης κρύου και ζεστού νερού στη δεξαμενή αποθήκευσης

Προφανώς, ο ηλιακός συλλέκτης παρέχει θέρμανση νερού μόνο κατά τη διάρκεια της ημέρας σε ηλιόλουστο καιρό. Επομένως, είναι σημαντικό να εξοικονομήσετε ζεστό νερό για χρήση κατά τη διάρκεια της ημέρας και του βράδυ. Για να γίνει αυτό, είναι απαραίτητο να μονώσετε τη δεξαμενή αποθήκευσης.

Συμπεράσματα και χρήσιμο βίντεο για το θέμα

Βίντεο 1. Κάπως έτσι εμφανίστηκαν τα πρώτα ηλιακά συστήματα από πλαστικά μπουκάλια:

Βίντεο 2. Σχεδόν δωρεάν συσκευή θέρμανσης νερού σε δράση:

Ένας ηλιακός συλλέκτης από πλαστικά δοχεία ποτών είναι μια φθηνή λύση για την παραγωγή ζεστού νερού. Ωστόσο, σε περίπτωση παρατεταμένης κακοκαιρίας, ειδικά την άνοιξη και το φθινόπωρο, καλό είναι να τοποθετήσετε ένα στοιχείο θέρμανσης στη δεξαμενή αποθήκευσης. Σε αυτή την περίπτωση, ο ηλιακός συλλέκτης θα γίνει μέρος ενός ολοκληρωμένου συστήματος, επιτρέποντας, υπό ευνοϊκές συνθήκες, την εξοικονόμηση χρημάτων.

Πείτε μας για την εμπειρία σας στην κατασκευή ενός σπιτικού ηλιακού συστήματος από πλαστικά μπουκάλια. Είναι πιθανό να έχετε πληροφορίες και επιλογές σχεδίασης στο οπλοστάσιό σας που μπορεί να είναι χρήσιμες για τους επισκέπτες του ιστότοπου. Γράψτε σχόλια στην παρακάτω φόρμα μπλοκ, κάντε ερωτήσεις, μοιραστείτε φωτογραφίες και χρήσιμες πληροφορίες.