Solarni kolektor od plastičnih boca: korak po korak vodič za sastavljanje solarnog uređaja

Pojam alternativne energije za mnoge vlasnike privatnih kuća i vikendica povezan je sa skupim solarnim pločama, vjetroturbinama ili toplinskim pumpama. Nitko niti ne shvaća da u samo nekoliko sati, za sitne novčiće, od plastičnih boca možete napraviti solarni kolektor za opskrbu toplom vodom tijekom cijele tople sezone.

Reći ćemo vam kako od otpadnih materijala napraviti učinkovit sustav za pročišćavanje sanitarne vode. U našem članku naći ćete detaljan opis dizajna i metoda proizvodnje sustava, čiji je rad testiran u praksi. Uzimajući u obzir naše preporuke, sastaviti ćete koristan kućanski uređaj bez ikakvih problema.

Specifičnosti korištenja solarnih kolektora

Glavna razlika između solarnog kolektora i raznih vrsta izvora topline solarni sustavi sastoji se od cikličkog rada. Drugim riječima, u nedostatku sunca neće biti toplinske energije.

Očito, u mraku, izvedba autonomnog sustava tople vode sa solarnim kolektorom smanjuje se na nulu. Proizvodnja topline solarnim kolektorom određena je duljinom dnevnog svjetla, što ovisi o zemljopisnoj širini i dobu godine.

Domaći solarni kolektor riješit će ne samo problem opskrbe toplom vodom u kući koja nije spojena na centralnu mrežu, već i probleme s grijanjem

Klimatske značajke područja također imaju značajan utjecaj na razinu učinka solarnog kolektora. Ako područje karakteriziraju česte magle ili je sunce često skriveno iza oblaka, tada je učinak solarnog kolektora značajno smanjen.

Međutim, i u ovom slučaju solarni kolektor za grijanje i/ili grijanje vode ostaje učinkovito zahvaljujući sposobnosti hvatanja čak i raspršenih zraka.

Značajke dizajna i princip rada

Glavni element standardne izvedbe solarnog kolektora je adsorber u obliku bakrene ploče s cijevi. Ploča se brzo zagrijava pod utjecajem sunčeve svjetlosti, prenoseći toplinu na cijev i tekućinu u njoj. Zahvaljujući slobodnoj ili prisilnoj cirkulaciji, dobivena toplina se dalje prenosi cijelim sustavom.

Pod utjecajem sunčeve svjetlosti, bakrena ploča se zagrijava, iz koje se toplina prenosi na rashladnu tekućinu koja se nalazi u cijevi

Da bi se povećala učinkovitost adsorbera, on bi trebao imati potrebna fizikalna svojstva. Prije svega, potrebno je povećati sposobnost upijanja adsorbera i minimizirati refleksiju sunčeve svjetlosti. Najjednostavnije rješenje bilo bi nanošenje crne boje na adsorber.

Da bi se povećala učinkovitost adsorbera, mora biti prekriven prozirnim staklom. Obično staklo reflektira dio sunčevih zraka.

Najbolje je koristiti posebno staklo s niskim udjelom željeza ili koristiti antirefleksni premaz. Kako bi se izbjegla kontaminacija stakla, tijelo solarnog kolektora mora biti hermetički zatvoreno.

Unatoč mnogim načinima za poboljšanje rada i povećanje produktivnosti solarnog kolektora, zbog nedostataka u dizajnu, ovaj pokazatelj je daleko od idealnog. Uzimajući u obzir princip rada solarnog kolektora i metode za povećanje njegove učinkovitosti, pokušat ćemo stvoriti primitivan i jeftin model od otpadnog materijala.

Sastavljanje jedinice od otpadnog materijala

Osim što je jeftin i jednostavan za sastavljanje, varijanta od plastičnih boca razlikuje se od standardnih solarnih uređaja po tome što plosnati solarni kolektori ne rade dobro u jutarnjim i večernjim satima.

Konveksni oblik boca osigurava gotovo okomito prodiranje zraka čak i tijekom zalaska sunca i svitanja, čime se osigurava učinkovitost uređaja i ujutro i navečer.

Zahvaljujući konveksnom obliku plastičnih boca, uređaj čak iu vodoravnom položaju može uhvatiti zrake izlazećeg i zalazećeg sunca

Postoji nekoliko različitih načina za konstruiranje savršeno funkcionirajućeg sustava tople vode od plastičnih boca:

• Solarni kolektor igra ulogu spremnika u kojem se voda zagrijava i zatim ispušta;
• Solarni kolektor je spojen na spremnik kako bi se osiguralo zagrijavanje vode i prirodna cirkulacija;
• Plastične boce za sakupljanje djeluju kao spremnik vode;
• Plastične boce djeluju kao zatvoreni spremnici za zadržavanje topline.

Također, solarni kolektori mogu se razlikovati po svojim dizajnerskim značajkama. Prije svega, to je zbog načina pričvršćivanja boca i načina njihovog položaja.

Opcija sa spremnikom grijane vode

Za izradu solarnog kolektora trebat će vam polipropilenska cijev s promjerom od 50 mm, na koje će se spojiti plastične boce, čiji je broj određen promjerom cijevi. Za predložak je uzeto 15 plastičnih boca, tako da je radni kapacitet solarnog kolektora bio 30 litara.

Spojevi koji povezuju boce s propilenskom cijevi obloženi su silikonskim brtvilom, sprječavajući curenje vode

Za spajanje boca u jedan sustav potrebno je izbušiti rupe u propilenskoj cijevi namijenjenoj za dovod tople vode. Idealno rješenje bilo je korištenje svrdla za drvo od 26 mm.

Ovim dimenzijama osigurana je maksimalna gustoća spoja, a boca se uvrće u rupu snagom po svom navoju. Kako bi se osiguralo maksimalno brtvljenje veze, spojevi se mogu premazati silikonskim brtvilom, ali bolje je koristiti ljepilo za topljenje.

Da bi se postigao učinak međusobno povezanih posuda, u gornjem dijelu svake boce moraju se napraviti rupe promjera oko 2 mm.

Nakon spajanja boca, na jednu stranu cijevi izrezuje se armatura koja će se kasnije spojiti na dovod vode za dovod vode. S druge strane treba postaviti slavinu kroz koju će zagrijana voda otjecati u spremnik.

Međutim, pod težinom napunjene vode, takav uređaj za uporabu u kućanstvu solarna energija može izgubiti svoj integritet. Stoga bi bilo poželjno ugraditi kutiju. Za izradu će vam trebati ploča širine 150 mm.

Da biste povećali učinkovitost solarnog kolektora, na dno kutije možete položiti pjenastu plastiku ili polistirensku pjenu debljine 50 mm i prekriti je folijom.

Nakon postavljanja solarnog kolektora na mjestu njegove daljnje uporabe, plastične boce potrebno je obojiti crnom bojom radi učinkovitijeg upijanja sunčeve svjetlosti.

Kada se boji u crno, povećava se sposobnost upijanja plastike i povećava učinkovitost grijanja vode.

Bolje je koristiti mat boju i nanositi je prskanjem iz aerosolne posude. Ostaje samo pokriti kutiju staklom, čime se povećava njena nepropusnost i spojiti je na sustav za dovod hladne vode i sustav za odvod tople vode pripremljene za upotrebu u spremnik.

Iz praktičnog iskustva poznato je da plastika ne podnosi visoke temperature, što dovodi do njezine deformacije. Za svijetlih sunčanih dana temperatura zagrijane vode može prijeći 65 stupnjeva, što će dovesti do deformacije plastike.

U tom smislu, bolje je uopće odbiti dodatno brtvljenje kutije staklom ili ga koristiti isključivo po oblačnom vremenu.

Metoda s cirkulacijom zagrijane vode

Sustav solarnih kolektora sličan je prvoj opciji, ali ima niz razlika u dizajnu.

Za izradu kolektora trebat će vam sljedeći alati i materijali:

• PVC cijev promjera 20 mm s uglovima i T-kovcima;
• Rezač cijevi s valjkom;
• Rezači za skošenje;
• Primer (sredstvo za čišćenje);
• Plastične boce;
• Tetrapak za mlijeko ili sok;
• Nož za papire;
• Karton;
• Mat crna boja otporna na toplinu;
• Spremnik.

Za ugradnju će nam trebati PVC cijev promjera 20 mm. Horizontalni dio cijevi treba izrezati na dijelove u koje će se hladnim zavarivanjem pričvrstiti kutovi i T-komadi.Dno solarnog kolektora će izgledati potpuno isto. Krajnji rezultat je zatvoreni sustav, ali prvo na redu.

Značajke lijepljenja PVC cijevi

Da biste dobili visokokvalitetni rez, bolje je koristiti rezač cijeviopremljen valjcima. Nakon rezanja, unutrašnjost cijevi mora se skositi pomoću posebnih rezača za skošenje.

Nakon mjerenja dubine T-ceva i kutova, trebate staviti oznaku na kraj cijevi koju spajate i tretirati krajeve cijevi i spojnih dijelova temeljnim premazom (sredstvom za čišćenje).

Zahvaljujući glatkom kretanju reznog dijela, rezač cijevi s valjcima omogućuje izbjegavanje deformacija poprečnog presjeka i stvaranje neravnina duž ruba prilikom rezanja

Sljedeći korak je nanošenje i razmazivanje ljepila oko vanjske strane cijevi i unutarnje strane priključka. Ljepilo se mora nanositi četkom, a njegova veličina mora biti manja od promjera cijevi. Sve što ostaje je umetnuti cijev u pripremljenu majicu ili kut i okrenuti je za četvrtinu kruga kako bi se ljepilo ravnomjerno rasporedilo.

Treba uzeti u obzir da rad na lijepljenju jednog kutnika ili T-ca treba završiti za najviše 30 sekundi. Nakon fiksiranja potrebno je ukloniti ostatke ljepila.

Postupak izrade solarnog kolektora

Nakon što pripremite gornju cijev i pričvrstite okomite cijevi na nju, možete početi pripremati plastične boce. Predstavljeni model solarnog kolektora ima 4 vertikalne cijevi duljine 105 cm, u ovu duljinu cijevi može se smjestiti 5 plastičnih boca. Odnosno, za sastavljanje kolektora trebat će vam 20 identičnih plastičnih boca.

Sa svake boce mora se ukloniti dno. Da biste to učinili, napravite jednostavan predložak od 30 cm dugog komada kartona smotanog u cijev.Pomoću šablone i pomoćnog noža uklonite dno boca. Nakon pripreme boca možete krenuti s izradom apsorbera koji će apsorbirati sunčevu energiju.

Korištenje jednostavnog kartonskog predloška omogućuje vam brzo rezanje i dobivanje boca iste veličine

Kao apsorber koristimo iskorišćene tetra pakovanja sokova ili mlijeka. Moraju se izrezati, temeljito oprati i osušiti. Kako biste poboljšali njihovu sposobnost upijanja, nanesite mat crnu boju. Najlakši način da to učinite je pomoću boje u spreju iz limenke.

Uzastopno nizanje plastičnih boca olakšava postavljanje presavijenih tetrapakova u njih

Nakon pripreme boca i tetrapaka, možete pristupiti montaži solarnog uređaja. Najprije trebate nanizati plastičnu bocu, grlom naprijed, na okomitu cijev i u nju umetnuti Tetra Pak. Na sličan način, sve boce su nanizane na vertikalne cijevi, koje zatim moraju biti spojene na T-s i uglove donje cijevi, slično gornjoj.

Da bi se proizvedenom solarnom kolektoru dala krutost, potrebno je napraviti potporu za njega.

Obična drvena ploča daje krutost konstrukciji i olakšava premještanje solarnog kolektora na mjesto njegovog rada

Možete, kao iu prvom slučaju, postaviti kolektor u drvenu kutiju, ali više nema potrebe za izolacijom. Budući da je svaka od plastičnih boca neka vrsta malog izoliranog spremnika, koji, zagrijavajući se iznutra, prenosi toplinu na vodu koja cirkulira kroz cijevi.

Značajke postavljanja i povezivanja

Za maksimalnu moguću apsorpciju sunčeve svjetlosti, kolektor mora biti okrenut prema jugu. Mali kut nagiba od 10-15 stupnjeva dovoljan je da kolektor učinkovito radi u gotovo svim položajima sunca.

Donji dio cijevi mora biti spojen na dno spremnika, a gornji dio - približno na središnji dio. Hladna voda iz polimerne posude teći će kroz donju cijev u kolektor, gdje će se zagrijati i podići kroz gornju cijev u spremnik.

Tako će postojati prirodna cirkulacija vode kroz domaći sustav. Kako bi se osigurao visok intenzitet cirkulacije vode, spremnik treba postaviti neposredno iznad solarnog kolektora na udaljenosti od najmanje 0,3 m od njega.

Kada je solarni kolektor ispravno spojen na spremnik, osigurana je prirodna cirkulacija vode

Treba uzeti u obzir da kada hladna voda ulazi u spremnik iz vodoopskrbnog sustava, aktivno se miješa, što smanjuje učinkovitost kolektora. To se može izbjeći opremanjem ulaza u spremnik s turbulentnim reduktorom, koji je začepljena cijev s više rupa.

Voda nesmetano teče kroz reduktor, što omogućava hladnoj vodi da ostane u donjim slojevima, odakle se odvodi u solarni kolektor.

Korištenje turbulentnog reduktora pomaže u izbjegavanju miješanja hladne i tople vode u spremniku

Očito, solarni kolektor osigurava grijanje vode samo tijekom dana po sunčanom vremenu. Stoga je važno sačuvati toplu vodu za korištenje tijekom dana i navečer. Da biste to učinili, potrebno je izolirati spremnik.

Zaključci i koristan video na tu temu

Video 1. Ovako su se pojavili prvi solarni sustavi od plastičnih boca:

Video 2. Gotovo besplatni uređaj za grijanje vode u akciji:

Solarni kolektor izrađen od plastičnih posuda za piće je jeftino rješenje za proizvodnju tople vode. Međutim, u slučaju dugotrajnog lošeg vremena, posebno u proljeće i jesen, preporučljivo je ugraditi grijaći element u spremnik. U tom će slučaju solarni kolektor postati dio cjelovitog sustava, omogućujući, pod povoljnim uvjetima, uštedu novca.

Recite nam nešto o svom iskustvu u izgradnji domaćeg solarnog sustava od plastičnih boca. Moguće je da u svom arsenalu imate informacije i opcije dizajna koje bi mogle biti korisne posjetiteljima stranice. Pišite komentare u blok obrazac ispod, postavljajte pitanja, dijelite fotografije i korisne informacije.